Flight Basics

1

חוג תעופה

10המצגות באדיבות חברי טייסת דובי לבנוןאבנר הלוייגאל מירב

דוד גורודצקי

2

מנחת באר שבע – מבט מתא הטייס בנחיתה

מושגי יסוד והתפתחות התעופה

3

רוב כלי הטיס משתמשים בכנף ליצר

עילוי

4

נסיון לחקות כנף ציפור – נכשל כמובן

(1880)

גלשן של אוטו ליליינטל – 1890הצלחה ראשונה,

התפתחות התעופה במאה השנים האחרונות

חלוצי התעופה מחקים את כנףהציפור:

1896אוטו ליליינטל, גרמניה ,שנים מאוחר 80"אבי" גלשני האויר

יותרניתן רק לגלוש – אין מנוע

5

(1896אוטו ליליינטל בטיסה )

גלשני אויר – בקרה ע"י הזזת מרכז כובד

מאוטו לילינטל לגלשן הטייסאויר ומצנח רחיפה –

המראה ע"י זינוק מקצה הגבעה וגלישה

באויר

בקרת הטיסה ע"יהטית הגוף ומרכז

הכובד יחסית לכנף

6

,פתוח )גרר 1902הדאון של האחים רייט 1:8גבוה(, כנף בד, יחס גלישה

דאון מודרני מהיר, גרר נמוך, 1:40כנף יעילה. יחס גלישה:

דאון – כנף יעילה וגרר נמוך, עדיין גולש

– אין מנוע, עדיין גולשיםאך יעילות אוירודינמית

גבוהה יותר, ומשטחי בקרה אוירודינמיים

7

שנה 40 בת 172ססנה 2000 ומודל 1960)מודל

נראים כמעט אותו דבר(

עידן מטוסי עד 1903הבוכנה

195050השנים הראשונות – מנוע הבוכנה שולט הוספת מנוע לדאון הפכה אפשרית עם פיתוח

מנועי הבנזין למכוניות מטוסי הבוכנה התפתחו עד שנות הששים, אך

מאז מטוסי הבוכנה כמעט ולא השתנו

8

מדאון למטוס, הוספת מנוע

מאפשר המראה עצמאית. המטוס נולד!בוכנה התפתחות המכוניות ומנועי בנזין

בתחילת המאה העשרים, אפשרה סוף סוף מנוע קל משקל מונע בנזין )עד אז

היו רק מנועי קיטור כבדים( הפך את המראת הדאון לעצמאית

ופשוטה – אבל דרש מסלולי המראה כבושים. שדה התעופה נולד!

9

טיסה ממונעת ראשונה

1903האחים רייט, ארה"ב המטוס הראשון – המריא בכחות עצמו ונשא

משקל )טייס אחד( למרחק קצר – ונחת בשלום שנה לטיסה 100 חגיגת 2003בדצמבר

ההיסטורית

10

אורוויל רייט מציג את המטוס הצבאי הראשון לצבא ארה"ב )לא חמוש,

1908למטרות סיור וצילום(,

1917 ממלחמת העולם הראשונה, SOPWITH CAMELמטוס (1948)במלחמת השחרור ח"א הישראלי עוד הטיס אותו,

טיסה צבאית המטוס הצבאי הראשון – אורוויל רייט מציג

1908לצבא ארה"ב,

11

(1942, 2 )גרמניה, מלחה"ע 109מסרשמיט

(1917, 1טייגר מות' )אנגליה, מלחה"ע

טיסן "מוסטנג"P51 מוסטנג( היה מטוס הקרב האמריקני(

האחרון עם מנוע בוכנה. שירת בח"א הישראלי 1956עד

מטוסי קרב / בוכנה

12

במוסך חיל האויר Tiger Mothהישראלי

13

Iמטוס קרב אוירובטי, מלחה"ע )1917(

מטוס אוירובטי מודרני )פיטס ספישל, 1999)

אנגליה 19331998ארה"ב

מטוסי בוכנה היום דומים לאבותיהם

14

מטוסים אוירובטיים בטיסה הפוכה

15 (1944 – מטוס הסילון המבצעי הראשון )262מסרשמיט

עידן מטוסי הסילון השנים האחרונות50

מנוע הסילון פותח במלחמת העולם השניה עבור מטוסי קרב, להשגת מהירות גבוהה אחרי המלחמה, התפתחו גם מטוסי נוסעים

סילוניים במקביל למטוסי הקרב

16

מטאור דו מנועי אנגליה(1946)

1964, 2, מטוס יירוט מאך 21מיג רוסיה

F15 ארה"ב 1975 - 2.3 דו מנועי, מאך טס עם מוסטאנג

מטוסי קרב שהיו לאגדה, כל אחד בתקופתו

מטוסי קרב סילוניים

17

מסוק: הכנף מסתובבת ומייצרת עילוי גם

( ה"כנפיים" מסתובבות 0במסוק )גם במהירות בריחוף!!במהירות )"רוטור"( וכך נוצר העילוי

18

מושגי יסוד בסיסיים

" עילוי למעלה" בגלל עולהכלי טייס( LIFT)

"הדחף " אותו קדימה הוא דוחףמה ש (THRUST)וכך הוא מתקדם

"אותו לאחור ומתנגד גוררמה ש "(DRAG) גרר להתקדמותו הוא

19

כלי טייס בשיווי העילוי שוה למשקל, והדחף שווה לגררמשקל

)?מטוס כבד יותר צריך עילוי יותר גדול )כנף גדולה מטוס גדול וכבד מייצר יותר גרר ולכן צריך דחף יותר

גדול )מנוע יותר חזק(

20

אטמוספירה

הר

ים המלח

(1לחץ אויר )

לחץ" הוא כח ליחידת שטח )משקל זה"סוג של כח(

לאויר שמעלינו יש משקל. ככל שאנוגבוהים יותר, פחות אויר מעלינו ולכן

פחות משקל בים המלח יש מעלינו יותר אויר מאשר בהר

החרמון, כי גובה האטמוספירה קבוע

21

(2לחץ אויר )

משקל "עמוד אויר" שבסיסו בגובה פני הים ק"ג.1 סמ"ר, הוא בערך 1ושטח הבסיס הוא

ק"ג לסמ"ר,1"לחץ האויר" הוא או: הלחץ הסטטי בגובה פני הים הוא

אטמוספירה אחת ,ככל שנטפס בגובה, נרגיש לחץ סטטי קטן יותר

עד שיגיע לאפס בקצה האטמוספירה מד גובה במטוס הוא בעצם מד לחץ אויר, ומודד

את הלחץ הסטטי מחוץ למטוס. כשהלחץ קטן, המחוג מראה גובה רב יותר

22

השפעות על לחץ אויר (3) :מימן, הליום – אדי מיםתערובת גזים קלים ,

מקטינים את משקל גוש האויר:אויר חם יותר הוא דליל יותר ולכן טמפרטורה

הלחץ קטן

כדור פורח מנצל תופעה זו כדי לייצר עילוי: בתוךהכדור אויר חם ודליל, "קל" מן האויר שבחוץ

23

Beware the three “H

High, Hot and Humid )צפיפות האויר קטנה )ולחץ האויר נמוך

יותר ב:גובה רב יותרטמפרטורה גבוהה יותרלחות גבוהה יותר

להמריא ביום חם ולח מהר גבוה, יותרקשה מאשר ביום קר ויבש משדה נמוך.

יש "פחות אויר" לתמוך בכנף

24

לחץ גבוה

לחץ נמוך

כח שקול בגלל הפרש הלחצים

שטחXכח = לחץ

אם ניצור משני צדדיו של משטחלחצים שונים, נקבל כח "נטו" שערכו:

שטח המשטחX)הפרש הלחצים(

25

חוק ברנולי: לחץ טוטלי קבוע ללא הכנסת

אנרגיהלחץ טוטאלי = לחץ סטטי + לחץ דינמילחץ דינמי תלוי בריבוע המהירות

Pd = ½ X V2

כלומר: אם מאיצים אויר )מגדילים לחץדינמי( – הלחץ הסטטי יקטן כדי לשמור

על לחץ טוטאלי קבוע

26

פרופיל הכנף הקמור יוצר הפרש

בגלל חוק ברנולי, הלחץ מעל הכנף נמוך לחציםמאשר מתחתיה

27

זרימה סביב כנף –משתנה עם שינוי זוית ההתקפה

)עלרוד(

28

מערבולות קצה כנף

29

בפניה שמאלה

נהוג המטוס בפניה

כל שלשת הצירים

30

הגאים והשפעתם

31

הגאים והשפעתם

32

הגאים והשפעתם

33

להב הפרופלור מייצר "עילוי" לפנים

)=דחף(

34

הזדקרות הכנף

35

כנף ישרה

כנף משוכה לאחור

תצורות כנפיים אחדות

36

צינור ונטורי: הזרימה מואצת כשהשטח קטן

37

יצירת עילוי ע"י זרימה סביב פרופיל

כנף

38

הפרופיל יוצר עילוי "0גם בזוית "

39

גורמי הגרר במטוס: חיכוך,

צורה, דינמי

40

מומנטים סביב מרכז הכבד במטוס יציב : מרכז העילוי מאחורי

מרכז הכבד