חוג התעופה – טייסת 10 חוג התעופה טייסת 10 LAYOUT Slide 1 מבנה והיגוי המטוס October 31, 2015 - Rafael Badalov חוג התעופה – טייסת 10 נושא השיעור : מבנה.
Download ReportTranscript חוג התעופה – טייסת 10 חוג התעופה טייסת 10 LAYOUT Slide 1 מבנה והיגוי המטוס October 31, 2015 - Rafael Badalov חוג התעופה – טייסת 10 נושא השיעור : מבנה.
Slide 1
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 2
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 3
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 4
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 5
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 6
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 7
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 8
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 9
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 10
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 11
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 12
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 13
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 14
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 15
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 16
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 17
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 18
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 19
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 20
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 21
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 22
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 23
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 24
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 25
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 26
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 27
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 28
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 29
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 30
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 31
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 32
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 33
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 34
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 35
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 36
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 37
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 38
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 39
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 40
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 41
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 42
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 43
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 44
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 45
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 46
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 47
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 48
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 49
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 50
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 51
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 52
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 53
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 54
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 55
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 56
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 57
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 58
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 59
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 60
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 61
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 62
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 63
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 64
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 65
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 66
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 67
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 68
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 69
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 70
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 71
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 72
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 73
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 74
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 75
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 76
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 77
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 78
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 79
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 80
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 81
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 82
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 83
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 84
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 85
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 86
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 87
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 88
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 89
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 90
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 91
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 92
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 93
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 94
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 2
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 3
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 4
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 5
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 6
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 7
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 8
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 9
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 10
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 11
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 12
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 13
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 14
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 15
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 16
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 17
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 18
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 19
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 20
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 21
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 22
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 23
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 24
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 25
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 26
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 27
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 28
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 29
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 30
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 31
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 32
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 33
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 34
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 35
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 36
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 37
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 38
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 39
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 40
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 41
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 42
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 43
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 44
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 45
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 46
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 47
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 48
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 49
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 50
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 51
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 52
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 53
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 54
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 55
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 56
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 57
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 58
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 59
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 60
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 61
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 62
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 63
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 64
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 65
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 66
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 67
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 68
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 69
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 70
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 71
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 72
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 73
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 74
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 75
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 76
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 77
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 78
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 79
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 80
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 81
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 82
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 83
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 84
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 85
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 86
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 87
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 88
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 89
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 90
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 91
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 92
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 93
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
Slide 94
חוג התעופה – טייסת 10
חוג התעופה
טייסת 10
LAYOUT
Slide 1
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
נושא השיעור:
מבנה והיגוי המטוס
LAYOUT
Slide 2
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 4
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
LAYOUT
Slide 5
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבוא
מבנה המטוס נועד לאפשר לו לשהות באוויר ומשטחי ההיגוי מאפשרים
שליטה על 3צירי תנועת המטוס.
ציר אנכי – ציר הסבסוב
ציר האורך – ציר הגלגול
ציר הרוחב – ציר העלרוד
LAYOUT
Slide 6
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה המטוס
אפשר לחלק את גוף המטוס לחמישה חלקים עיקריים.
זנב המטוס
כנף
גוף המטוס
כני נסע
LAYOUT
Slide 7
מבנה והיגוי המטוס
מנוע
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
LAYOUT
Slide 8
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -צורתו מיועדת להקטין את הגרר ,קווי המתאר של הגוף
חלקים עד כמה שאפשר .בנוסף מיועדת הצורה לסייע לעילוי.
אורכן
תומך אלכסוני
תומך אנכי
תומך אופקי
LAYOUT
Slide 9
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -הגוף עשוי שלד של תמוכות ,ועליו הקליפה
היוצרת את דפנות המטוס .גם הקליפה עשויה מחומרים דומים ,ויש בה
פתחים ואשנבים כנדרש.
ציפוי חיצוני
צלע /חציץ
אורכנים
מחיצה
LAYOUT
Slide 10
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
גוף המטוס
גוף המטוס -המשך -
חציץ /צלע
ציפוי מאמץ
אורכנים
נקודות חיבור הכנף
קיר האש
LAYOUT
Slide 11
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב:
מנוע ומדחף
LAYOUT
Slide 12
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מבנה מחלולי הסחב
מנוע
חיפויי
המנוע
קיר
האש
מדחף
LAYOUT
Slide 13
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מדחף -רכיב מכני הממיר תנועה סיבובית לדחף כדי להניע כלי רכב כגון:
מטוס ,או אונייה ,דרך תווך זורם ,דוגמת מים או אוויר ,ע"י סיבוב שני
להבים מעוקלים ,או יותר ,סביב ציר מרכזי .בכלי טיס להבי המדחף
פועלים כמו כנפיים מסתובבות ויוצרים כוח באופן המתואר בשילוב שבין
משוואת ברנולי והחוק השלישי של ניוטון ,כאשר הם יוצרים הפרש בלחץ
האוויר על המשטח הקדמי לעומת המשטח האחורי של הלהבים ועל ידי
הנעת האוויר שבו הם פוגשים ,אל אחורי.
LAYOUT
Slide 14
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים (=דחף).
LAYOUT
Slide 15
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע -תפקיד המנוע הוא לייצר מספיק כוח אשר יגרום לעילוי.
מנוע בוכנה בעל 4צילינדרים
מקורר אויר ,בד"כ דו גפי מותקן
במטוסי התעופה הקלה.
LAYOUT
Slide 16
מנוע בוכנה בעל 6צילינדרים
מקורר אויר ומדחף תלת גפי בעל
פסיעה משתנה מותקן על כנף
מטוס דו מנועי.
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קיימים שני סוגי מנועי מטוסים אשר נמצאים בשימוש נרחב בתעופה
האזרחית:
מנועי בוכנה.
מנועי טורבו מניפה/פרופ.
LAYOUT
Slide 17
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי בוכנה -מנועי הבוכנה במטוסים הם מסוג מנוע בעירה פנימית.
זהו מתקן שהופך את אנרגיית החום הנוצרת בשריפת הדלק לאנרגייה
המנוצלת לביצוע עבודה מכנית ,בצורה של תנועה סיבובית .הוא נקרא כך
משום ששריפת הדלק והעבודה המכנית נעשות בתוך המנוע עצמו.
מנועים במטוס פועלים במחזור בן ארבע פעולות:
יניקה.
דחיסה.
עבודה.
פליטה.
LAYOUT
Slide 18
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
יניקה -בפעולת היניקה נפתח שסתום יניקה ,והבוכנה יורדת בתוך חלל
הצילינדר עד לנקודה המתה התחתונה .בסיום פעולת היניקה נסגר
שסתום היניקה ותא השריפה מלא כעת בתערובת אוויר/דלק.
LAYOUT
Slide 19
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
דחיסה -הבוכנה עולה כלפי מעלה עד לנקודה מתה עליונה.
LAYOUT
Slide 20
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עבודה -באזור הנקודה המתה העליונה מתבצעת הצתה של התערובת.
התערובת הנשרפת מתפשטת עקב החום הרב הנוצר והווצרות הגזים
מהשריפה .ההתפשטות יוצרת לחץ על הבוכנה .הלחץ הנוצר דוחף את
הבוכנה כלפי מטה.
LAYOUT
Slide 21
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
פליטה -בעת שהבוכנה נמצאת בסמיכות לנקודה המתה התחתונה
נפתח שסתום הפליטה ושארית הגזים השרופים נפלטים החוצה תוך
שהבוכנה עולה כלפי מעלה בפעולת הפליטה .כעת שוב מתחיל מחזור
יניקה וחוזר חלילה.
LAYOUT
Slide 22
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
הפעולה האנכית ,מעלה מטה ,של הבוכנה מתורגמת לתנועה סיבובית על
ידי הטלטל המחבר בין הבוכנה לבין גל ארכובה.
הפעולה האנכית ,מעלה
ומטה ,של הבוכנה
מתורגמת לתנועה סיבובית
על ידי טלטל המחבר בין
הבוכנה לבין גל ארכובה.
LAYOUT
Slide 23
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במטוסי בוכנה מותקן מנוע בוכנה אופקי עם בוכנות מנוגדות וגל ארכובה
אחד.
LAYOUT
Slide 24
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנוע רדיאלי
LAYOUT
Slide 25
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
קירור מנוע במטוסים קלים – הכי פשוט לקרר מנוע באמצעות אוויר .כדי
להגדיל את פליטת החום ,מקיפים את הצילינדרים בצלעות קירור ,וכן
מרכיבים לעיתים מחיצות הטיה ,על מנת לחלק באופן שווה את זרימת
האוויר בין הצילינדרים .במנועי כוכב ,מסודרים הצילינדרים סביב בית
הארכובה .לכן מנוע זה מתאים במיוחד לשיטת קירור זו( ,כל צילנדר
נמצא במסלול זרימת האוויר) .מנועי קירור אוויר פשוטים יותר ממנועי
קירור נוזלי ,אולם נדרש שטח חזית גדול ,במיוחד במנוע כוכב ,וזה חסרון.
LAYOUT
Slide 26
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
מנועי טורבו מניפה – יעילותו המרבית של מנוע הבוכנה (שמסובב
פרופלור) היא במהירויות הטיסה הנמוכות ,ויעילותו המרבית של מנוע
טורבו-סילון היא במהירויות גבוהות ,ולכן שילובם של השניים יהיה
השילוב היעיל ביותר לטיסה במהירויות הביניים .מנוע הטורבו-מניפה
הוא מנוע סילון רגיל אשר במקום מדחס קטן ,נמצאת מניפה גדולה
בקדמת המנוע אשר דוחסת אוויר לליבת המנוע.
מנוע הטורבו מניפה הוא המנוע הנפוץ
ביותר בשימוש בתעופה אזרחית,
משום שרוב המטוסים בתעופה
האזרחית ,מתופעלים במהירויות
הביניים ( 400-1000קמ"ש).
LAYOUT
Slide 27
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ההבדל העיקרי בין מנוע טורבו-מניפה למנוע טורבו-סילון הוא שרק חלק
מהאוויר נכנס לתא השריפה ונשרף ,בעוד חלק אחר "עוקף" את תא
השריפה מבחוץ ונפלט יחד עם גזי הפליטה מצינור הפליטה.
LAYOUT
Slide 28
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
היחס בין כמות האויר שנשרפת במנוע לבין כמות האויר שעוקפת את תא
השריפה ,נקרא "יחס המעקף" .יחס זה הוא פרמטר חשוב במנועי טורבו-
מניפה ,ככל שיותר אוויר עוקף את תא השריפה ,המנוע נחשב יעיל יותר.
כלומר ,ככל שיחס המעקף גדול יותר ,גדלה יעילות המנוע .כיום ,כל מטוסי
הסילון האזרחיים מצויידים במנועים בעלי יחס מעקף גבוה אשר בדרך כלל
עומד על ( 3כמות האויר העוקף גדולה פי 3מכמות האויר הנשרף).
LAYOUT
Slide 29
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
עקרון הפעולה של מנוע טורבו-מניפה משלב את הייתרונות של מנוע סילון
ומנועי המדחף (פרופלר) .מדחף דוחף כמות גדולה של אויר בתאוצה קטנה
ומנוע סילון דוחף כמות קטנה בתאוצה גדולה.
LAYOUT
Slide 30
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
החלק הסילוני של המנוע מתבטא בכך שהאויר שנשרף בתא השריפה
(כמות קטנה) מואץ בתאוצה גדולה (ע"י המדחס כמו במנוע סילון).
האויר העוקף מצטרף (בצינור הפליטה) אל הגזים השרופים היוצאים מתא
השריפה ,ומגדיל את המסה של האויר הנפלט .כך אנו משיגים כמות גדולה
של אוויר ,אשר מואצת בצורה משמעותית יותר מההאצה המקובלת במנועי
מדחף.
LAYOUT
Slide 31
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
במנוע טורבו-מניפה האויר החם (השרוף) מתערבב עם אויר קר (האויר
העוקף) וכך האויר הנפלט קר יחסית לאויר הנפלט ממנועי טורבו-סילון.
ההפרש הקטן יותר בין הטמפרטורות של הגזים היוצאים מהמנוע לבין
הסביבה ,בהשוואה לטורבו-סילון ,מאפשרים למנוע טורבו-מניפה להיות
שקטים יותר.
LAYOUT
Slide 32
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מכלולי סחב :מנוע ומדחף
ובהרחבה....
LAYOUT
Slide 33
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
LAYOUT
Slide 34
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
לכל מטוס ,מעצם הגדרתו ,יש כנפיים .אך צורתן יכולה להיות שונה מאוד
ממטוס למטוס ,בהתאם לתנאים שבהם הוא אמור לפעול .בכל המקרים יש
לכנף צורה של משטח עילוי ,אך מכיוון שלמטוסים שונים דרישות שונות,
כגון מטוסים שכמעט כולם כנף שבאמצעה קבוע תא הטייס (המפציץ
החמקן ,)B2ולעומת זאת נבנו מטוסים שכנפיהם קטנות מאוד ביחס לממדי
גופם ,כמו מטוס הקרב F-104האמריקני.
LAYOUT
Slide 35
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
המטוס הראשון שנבנה היה מצויד בשתי כנפיים ,בהפרש גובה של כמטר
וחצי ביניהן ,רוב המטוסים שנבנו בעקבותיו היו דו-כנפיים גם הם ,ובמלחמת
העולם הראשונה התפרסם אף מטוס תלת-כנפי ,1Fokker DR- ,מטוסו
של "הברון האדום" .אך עם הזמן נמצא כי מכלולי כנף כאלה מכבידים על
הטיסה ,משום שהם מגדילים את הגרר ,ובה בעת נכנסו לשימוש חומרים
חדישים שאפשרו למתכנני המטוסים להסתפק בזוג כנפיים אחד .כיום,
כמעט כל המטוסים הם חד-כנפיים.
LAYOUT
Slide 36
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מלבד תפקידן כמשטחי עילוי ,כנפי המטוס משמשות לעתים גם כמכלי דלק,
ובמטוסים רב-מנועיים ,הן נושאות אחדים מהמנועים או את כולם ,כחלק
ממבנה הכנפיים או במתלים מתחת להן .מטוסים צבאיים מצוידים במתלים
מתחת לכנפיים גם לנשיאת מכלי דלק נוספים וחימוש ,ולעתים קבועים
תותחיהם בתוך הכנפיים .ועוד מצויים בכנפיים משטחי בקרה.
LAYOUT
Slide 37
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מבנה הכנף
מיכל הדלק
קורה
קורה
צלעות
ציפוי
שפת התקפה
מדף
שפת הזרימה
מאזנת
אורכנים
LAYOUT
Slide 38
מבנה והיגוי המטוס
קצה הכנף
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
LAYOUT
Slide 39
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדפים הם משטחים הניתנים להורדה או העלאה ,אשר העלאתם או
הורדתם ,משפיעה על פרופיל הכנף .המדפים נמצאים בדרך כלל בחלק
האחורי של הכנף ,קרי בשפת הזרימה של הכנף ,קרוב לגוף.
LAYOUT
Slide 40
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת המדפים על המטוס תוך כדי טיסה:
מגדילים את הגרר ועל ידי כך מאפשרים הורדת אף בגישה לנחיתה בלי
להגדיל מהירות.
מעלה את מקדם העילוי ולכן נזדקר במהירות איטית יותר ,אבל כיון שהוא
גם מגדיל את הגרר ביחס לאותה זוית התקפה ,נזדקר בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף ימין
מדף
שמאל
LAYOUT
Slide 41
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מאריכה את מיתר הכנף ומגדילה את זוית ההתקפה .לכן,
הורדת מדפים מייצרת עילוי .רוב הכנפיים מתוכננות כך שהמיתר שלהן
אינו מעוקל ,ככל שמיתר הכנף אורך יותר ומעוקל יותר ,הוא מייצר יותר
עילוי .מדף שיוצא משפת הזרימה גורם הן להארכת המיתר והן יוצר
מיתר מעוקל באופן "וירטואלי".
ההשפעה הראשונית של הורדת
מדפים היא עילוי .עם הורדת
המדפים המטוס יטפס .אך זה
זמני כיון שהורדת המדפים
מגדילה גם את הגרר ,וזה יוביל
בהמשך להורדת האף בחזרה.
LAYOUT
Slide 42
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
מדוע אף המטוס עולה כאשר אנחנו מורידים מדפים?
אם מרכז הלחץ נע לאחור (ומרכז הכובד נמצא לפניו) ,אף המטוס היה צריך
לרדת ולא לעלות .המדפים מייצרים גם גרר ולא רק עילוי ,הגרר המיוצר
מתבטא בקצה האחורי של המיתר הוירטואלי שנוצר ע"י המדפים .כלומר,
הגרר נוצר במקום רחוק יותר ממרכז הכובד (בהשוואה למיקום מרכז
הלחץ) .ולכן לגרר המיוצר על ידי המדפים יש "זרוע" ארוכה יותר מזאת של
העילוי .לכן ,למרות שהמדפים מייצרים עילוי ,די בגרר קטן (אך בעל זרוע
ארוכה) כדי להביא להטיית האף למעלה במקום למטה.
LAYOUT
Slide 43
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
הורדת מדפים מפרה את האיזון שבין
הסחב לגרר ,הגרר גדל בהורדת
המדפים והאיזון מופר .שינוי מצב האף
שונה ממטוס למטוס ,עקב השוני באיזון
שבין משקל לעילוי ובין סחב לגרר.
הורדת המדפים ,מגדילה את הגרר,
יותר מאשר את העילוי ,יחס הL/D-
קטן וטווח הגלישה קטן.
LAYOUT
Slide 44
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בהורדת מדפים בדרגה ראשונה ,הגידול בעילוי משמעותי ,הגידול בגרר
קטן יחסית לגידול בעילוי .בהורדת דרגה שניה של מדפים ואילך ,הגידול
בגרר משמעותי יותר.
הורדת מדפים מקטינה את מהירות ההזדקרות .המשמעות המעשית היא
מצד אחד טווח מהירויות טיסה יותר רחב ודחיית הסיכון להזדקרות .מצד
שני ,עם מדפים מטה -אנחנו נזדקר במצב אף נמוך יותר ,בזוית התקפה
קטנה יותר.
מדף
ימין
LAYOUT
Slide 45
מבנה והיגוי המטוס
מדף
שמאל
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
בזמן קיפול המדפים – נקבל שקיעה של המטוס,עקב הקטנת אורך
המיתר ה"וירטואלי" והקטנה בזוית ההתקפה .בזמן הורדת מדפים,
המטוס מרוויח גובה.
LAYOUT
Slide 46
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
השפעת מדפים בזמן ההמראה:
כדי להתגבר על מסלול קצר ,נוכל לקצר את מרחק ריצת ההמראה על ידי
הורדת מדפים.
המראה עם הורדת מדפים מוגזמת תגרום להגדלת מרחק ההמראה ,כיון
שתאוצת המטוס קטנה.
LAYOUT
Slide 47
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
סוגי מדפים:
פשוטים .רק יורדים למטה.
מפוצלים.
עם חריצי אוויר.
פאולר.
מדפים עם שני חריצי אוויר.
כנפונים – מעין "מדפים" בשפת
ההתקפה.
LAYOUT
Slide 48
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
מדפים
שימוש במדפים קדמיים מאפשר החלקת זרימת האוויר על הכנף והרחקת
ההזדקרות ובנוסף משמש לעיבוי פרופיל הכנף ויצירת כנף המתאימה יותר
למהירויות נמוכות.
כנפון קבוע
כנפון "נייד"
מדף שפת ההתקפה
LAYOUT
Slide 49
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
LAYOUT
Slide 50
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
מכלול הזנב כולל על פי רוב מייצבים אופקיים ואנכיים ,הגה כיוון והגאי
גובה.
המייצבים האופקיים נראים כמו כנפיים קטנות ,ופעולתם דומה – הם
מיועדים לספק עילוי ולשמור על יציבות המטוס.
מיצב אופקי
LAYOUT
Slide 51
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
לרוב המטוסים יש מייצב אנכי אחד (שאליו צמודים המייצבים האופקיים)
בקצה המייצב האנכי נמצא הגה הכיוון ,הדומה להגה בספינה ,הטייתו
ימינה מפנה את חרטום המטוס שמאלה ,ולהפך.
מיצב אנכי
הגה הכיוון
מיצב אופקי
מקזזים
LAYOUT
Slide 52
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
זנב המטוס
הגאי הגובה נמצאים בקצות המייצבים האופקיים .הנמכתם מנמיכה את
חרטום המטוס ,ולהפך.
הגה הכיוון
מקזזים
מיצב אנכי
מיצב אופקי
הגה הגובה
LAYOUT
Slide 53
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
LAYOUT
Slide 54
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע -מספק למטוס את האמצעי להשיג את מהירות הדרושה ליצירת
עילוי בהמראה ,על ידי "ריצה" על מסלול ,ולאיבוד המהירות בנחיתה ,שוב
ע"י ריצה .כוח העילוי פועל כנדרש רק כאשר מהירות המטוס ביחס לאוויר
גבוהה יחסית .כדי להגיע למהירות זו חייב המטוס לנוע תחילה על המסלול
ולצבור מהירות ,עד שהוא רוכש את העילוי הדרוש.
LAYOUT
Slide 55
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
מהירות ההמראה תלויה במשקל המטוס ,בגרר ובתכונות משטחי העילוי.
בדומה לכך ,המטוס הנוחת מגיע לנגיעה במסלול במהירות גבוהה ,ועליו
לאבד אותה כדי להיעצר ,משתמש המטוס בכן הנסע לצורך זה ,וכן בבלמי
האוויר שהם חלק ממשטחי הבקרה.
LAYOUT
Slide 56
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
ברוב המטוסים ,כן הנסע הוא מכלול של שלוש קבוצות גלגלים או יותר,
ממוקמות כך שמרכז הכובד של המטוס נמצא מעל מרכז המשולש שהן
יוצרות .במטוסים קלים ,בכל קבוצה גלגל אחד; במטוסים כבדים ,מספר
הגלגלים עשוי להגיע להרבה יותר .הגלגלים עשויים גומי חזק במיוחד,
ומצוידים בבלמים.
LAYOUT
Slide 57
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
כן הנסע מגדיל במידה ניכרת את הגרר ,רוב המטוסים מצוידים בכן נסע
מתכנס :מערכת הידראולית מושכת את הגלגלים לתוך גוף המטוס או כנפיו
אחרי ההמראה ,ומורידה אותן לקראת נחיתה .בין לבין ,פתח כן הנסע סגור
במכסה היוצר רצף חלק עם גוף המטוס או עם הכנף ,כך שכן הנסע אינו
משפיע על התנהגות המטוס בזמן טיסה .רק המטוסים הקלים ביותר כיום
מצוידים בכן נסע קשיח.
LAYOUT
Slide 58
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
כני נסע
רוב המטוסים מיועדים להמראה ולנחיתה במסלולים של עפר ,עשב או
בטון .אך חלקם מיועדים להמריא ולנחות על פני מים או קרח .במקרים אלה
כן הנסע שונה .במטוסים ימיים כן הנסע הוא מכלול של מצופים (בחלקם,
המצוף הוא גוף המטוס עצמו) ,ואילו המטוסים המיועדים לפעול באזורים
מכוסי קרח מצוידים במגלשים.
LAYOUT
Slide 59
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
LAYOUT
Slide 60
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
על מנת לבצע תמרון במרחב שלושה ממדי ,מצוייד המטוס בשלושה
הגאים .אחד לכול ציר.הגה הוא לוחון נע בקצה משטח אווירודינמי ואשר ע"י
תנועתו מביא את המשטח אווירודינמי לייצור עילוי בכוון אחד או השני.
המשטחים האווירודינמיים הם :
הכנפיים – מאזנות – שליטה על
ציר הגילגול.
מייצב הגובה – הגה גובה –
שליטה על ציר העלרוד.
הגה הכיוון
הגה הגובה
מייצב הכוון – הגה כיוון -הגה
גובה – שליטה על ציר הסיבסוב.
LAYOUT
Slide 61
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
ההגאים ממוקמים הרחק ככול האפשר ממרכז הכובד ,וזאת על מנת לקבל
מנוף ארוך ככול האפשר ולבצע תנועת הגה מינמלית ככול האפשר ,ואף על
פי כן לייצור המומנט הדרוש לשינוי מצב המטוס בציר הנבחר .השליטה על
ההגאים מתבצעת ע"י הטייס ממושבו בתא המטוס באמצעות ה"סטיק",
אשר מאפשר שליטה במישור העלרוד והגלגול .דוושות בתא הטייס
מאפשרות שליטה בציר הסבסוב.
LAYOUT
Slide 62
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה גובה
LAYOUT
Slide 63
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
ציר העלרוד – הגה גובה -כאשר הטייס מושך את מוט ההיגוי אליו ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מעלה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מטה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מעלה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
LAYOUT
Slide 64
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
מיצב גובה מכוון לזוית
התקפה שלילית קלה
ע"מ לאזן את מומנט
העילוי ומשקל המנוע
טיסה אופקית
וישרה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
עולה וגורמת לזנב
לעלות ולישר את המטוס
חזרה למצב המקורי
מצב לנסיקה – אף
מעלה
זוית ההתקפה של מיצב
יחסית לזרימת האויר
נעשית שלילית יותר
וגורמת לזנב לרדת
ולישר את המטוס חזרה
למצב המקורי
LAYOUT
Slide 65
מצב לצלילה – אף
מטה
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – המשך -כאשר הטייס דוחף את מוט ההיגוי קדימה ,ינוע
משטח הגה הגובה כלפי מטה ,ייצור עקימון אשר זרימת האוויר עליו
תיצור כוח עילוי כלפי מעלה .אף המטוס יבצע תנועה אנכית מטה ביחס
למישור הכנפיים ,סביב נקודת מרכז הכובד.
אף עולה = ירידת מהירות.
אף יורד = עליית מהירות.
LAYOUT
Slide 66
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה
סחב
מרכיב הכוח
המתנגד לעילוי
מרכיב כוח הכובד
הפועל בכיוון הפוך
לכיוון הטיסה
LAYOUT
Slide 67
מבנה והיגוי המטוס
גרר
מרכז הכובד
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
מצב נסיקה קבועה
הכוחות מאוזנים
טיסה ישרה
ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
LAYOUT
Slide 68
התחלת נסיקה
העילוי גדל
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – נסיקה -המשך
טיסה ישרה ואופקית
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
LAYOUT
Slide 69
כניסה לנסיקה
הגרר עולה על
הסחב
מהירות קטנה
מבנה והיגוי המטוס
נסיקה קבועה
כל הכוחות מאוזנים
מהירות קבועה
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – צלילה -הכוח הצנטריפוגלי ביציאה מצלילה
הכוח הצנטריפוגלי – CF
משקל – כוח הכבידה W -
הכוח הצנטריפוגלי – CFמתבטא
ביחידות – Gהכבידה הארצית.
= 1Gמשקל הגוף.
LAYOUT
Slide 70
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה גובה
הגה גובה – השפעת מקזז הגה גובה
קיזוז להורדת אף המטוס
מקזז מעלה – הגה גובה יורד – אף יורד
קיזוז להרמת אף המטוס
מקזז מטה – הגה גובה עולה – אף עולה
LAYOUT
Slide 71
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
מאזנות
LAYOUT
Slide 72
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
ציר הגלגול – מאזנות -מאזנות הן משטחים הנעים על ציר בחלקה
האחורי של הכנף ומהווים חלק אינטגרלי מהפרופיל האווירודינמי שלה.
המאזנות נשלטות ע"י הטייס באמצעות תנועת מוט ההיגוי
ימינה/שמאלה .תנועת המאזנות הפוכה האחת לשנייה .כאשר האחת
עולה השנייה יורד ולהפך.
LAYOUT
Slide 73
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטית הגה ימינה:
מאזנת ימין עולה – זווית ההתקפה קטנה – העילוי קטן – כנף יורדת,
מאזנת שמאל יורדת – זווית התקפה גדלה – העילוי גדל – כנף עולה
התוצאה :גלגול ימינה
LAYOUT
Slide 74
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות:
מצב ניטראלי
זרימת העל נשמרת,
זרימה תחתית יוצרת
עילוי למטה
מאזנת מורמת
החריץ שבין הכנף
למאזנת יוצר זרימת
אוויר שמיישרת את
הזרימה ומפחיתה את
הגרר
LAYOUT
Slide 75
מאזנת מרדת
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
מאזנות -המשך -הזזת מוט ההיגוי ימינה גורמת למאזנת השמאלית
לרדת ולמאזנת הימנית לעלות .ירידת המאזנת השמאלית מגדילה את
זווית ההתקפה בכנף שמאל וכתוצאה גדל העילוי בכנף שמאל.
בכנף ימין המאזנת עולה ולכן אין שינוי בעילוי שלה .ההפרש בין העילוי
בכנף שמאל וימין גורם לתנועת גלגול המטוס ימינה .כך גם בהזזת מוט
ההיגוי שמאלה.
LAYOUT
Slide 76
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :ווקטור העילוי.
עילוי
הרכיב האנכי של
העילוי בפניה
הרכיב האופקי של
העילוי בפניה
G
LAYOUT
משקל
משקל
Slide 77
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :על כל עצם הנמצא בתנועה סיבובית מופעלים
הכוחות הצנטריפוגלי והצטנריפטלי
כוח צנטריפטלי:
כוח הצנטריפוגלי:
LAYOUT
Slide 78
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הכוח הצנטריפוגלי.
פניה בהחלקה מחוץ
לסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
גדול מהרכיב האופקי של
העילוי
LAYOUT
Slide 79
פניה בהחלקה לתוך
הסיבוב ,כוח הצנטריפוגלי
קטן מהרכיב האופקי של
העילוי
מבנה והיגוי המטוס
פניה רגילה
כוח הצנטריפוגלי שווה
לרכיב האופקי של העילוי
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :הגדלת העומסים בפניה כפונקציה של זווית
הפניה ולמהירות.
LAYOUT
Slide 80
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הכוחות הפועלים בפניה :היחס בין זווית הפניה והעלייה במהירות
ההזדקרות.
LAYOUT
Slide 81
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס
הגה כיוון
LAYOUT
Slide 82
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – הגה כיוון
הגה הכוון הינו לוחון המורכב בחלקו האחורי של מייצב הכיוון .השליטה
בהגה הכוון הינה ע"י הדוושות .לחיצת דוושה שמאל תניע את לוחון הכיוון
שמאלה ,תגדיל את עקימון מיצב הכיוון שייצר כוח עילוי ימינה ותנועת
סבסוב אף המטוס שמאלה .לחיצת דוושת ימין תגרום תנועת סבסוב
ימינה.
LAYOUT
Slide 83
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס – איך הכל עובד....
LAYOUT
Slide 84
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי -השפעות
משניות
LAYOUT
Slide 85
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הוספת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול שמאלה.
LAYOUT
Slide 86
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
הורדת כוח ,תגובה משנית :סבסוב וגילגול ימינה.
LAYOUT
Slide 87
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי המטוס -מאזנת
הטיית מאזנות תגובה משנית :סבסוב לכיוון הכנף העולה תיקון ע"י הגה
הכיוון באמצעות דוושות – פניה מתואמת.
התוצאה – מומנט סבסוב לשמאל
LAYOUT
Slide 88
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הגילגול
גרר מאזנות :שתי כנפי המטוס מצוייות באותה מהירות ,אבל בעת ביצוע
גילגול העילוי של אחת הכנפיים גדול יותר משל השניה ,מאזנת היורדת
מגדילה את זווית ההתקפה שלה .הגדלת זווית ההתקפה גורמת בצד עלייה
בעילוי ,לעלייה בגרר .הפרשי הגרר שבין שתי הכנפיים גורמים לכנף העולה
לסגת לאחור .כלומר שבנוסף לגילגול הנוצר ע"י תנועת המאזנות מתווספת
גם תנועת סיבסוב הפוכה לכיוון הגלגול .פניה שמאלית -הטיה שמאלה
וסבסוב ימינה .פניה ימנית -הטיה ימינה וסבסוב שמאלה.
LAYOUT
Slide 89
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
פתרונות לגרר מאזנות:
מיצב הכוון תפקידו למנוע ולרסן תנועות סבסוב ,תנועת הסבסוב נבלמת
במידה ע"י שימוש בפדלים.
מאזנות דיפרנציליות –המאזנת העולה
תעלה יותר מירידת היורדת ,היא תיצר גרר
גבוה משל המאזנת היורדת ובכך יקזז הגרר
שלה את זו של היורדת .מאזנות אשר
תנועתן מעלה גבוהה מתנועתן מטה נקראות
מאזנות דיפרנציליות.
מאזנות פרייז – מאזנת אשר בתנועתה
מעלה ,חושפת "שן" ,כלפי מטה ואשר
תפקידה ליצור גרר בצד המאזנת העולה.
LAYOUT
Slide 90
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת הסבסוב
תנועת הסבסוב של המטוס גורמת לכנף החיצונית לנוע מהר מאשר הכנף
הפנימית .כתוצאה מהבדלי מהירויות בין שתי הכנפיים גדל העילוי של הכנף
החיצונית יותר משל הפנימית .הפרש העילוי בין הכנפיים יוצר תנועת גלגול.
בכדי למנוע התופעה ,הטיית סטיק ימינה תלווה בלחץ רגל ימין והטיית
סטיק שמאלה ,תלווה בלחץ רגל שמאל.
LAYOUT
Slide 91
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
היגוי – השפעות משניות
השפעה משנית של תנועת עלרוד -סיבסוב
הגורמים לסבסוב הם שניים :
ירידת מהירות – בהרמת אף תרד המהירות ומכיוון שמיצב כיוון מוטה
מעט ,הטיתו מופרזת וגורמת סיסוב ימינה והחלקה שמאלה.
מאחר והמדחף דינו כדין סביבון ,הרמת אף (סיבוב עם כיוון השעון
מהיבט הטייס) ,דינה כדין הפעלת כוח בניצב לסיבוב המדחף ומחמת
תגובת הפרצסיה ,תגרם תגובה ב – 90מעלות ,סבסוב ימינה.
LAYOUT
Slide 92
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
חוג התעופה – טייסת 10
אז מה מצפה לנו
במהשך?...
LAYOUT
Slide 93
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov
10 חוג התעופה – טייסת
October 31, 2015 - Rafael Badalov
מבנה והיגוי המטוס
Slide 94
LAYOUT
חוג התעופה – טייסת 10
שאלות?
LAYOUT
Slide 95
מבנה והיגוי המטוס
October 31, 2015 - Rafael Badalov