לא נתווכח, אני אוסיף שני דברים:
מדחף נועד לדחוף את הגוף שהוא מחובר אליו....לא אויר
עד כאן להתפלפלות והשטויות, אני לא באמת מתקן אותך גל.....
לדבר השני, פנה אלי אחד הגולשים במייל כתגובה להסבר שלי, וביקש:
ציטוט:
קראתי את מה שכתבתה בנוגע למסוקים
והייתי רוצה לדעת יותר על הנושא מה גורם להם לעוף? איך בדיוק צריכה להיות הכנף כדי שהמסוק יעוף?
למה משמש הזנב של המסוק?
איך אפשר לנווט עם המסוק לצדדים
|
כתבתי לו שאין טעם לענות בפרטי והתשובה מן הסתם תעניין גולשים אחרים, אז בבקשה, עקרונות הטיסה במסוק:
1. כנף מסתובבת - המדחף הראשי של המסוק משמש אותו על פי אותו עיקרון של כנף המטוס. צורת
המדחף (חתך הכנף) בנוייה כך שאויר שעובר מעל החלק העליון של המדחף הוא מהיר יותר (שטח
כנף גדול יותר) ולכן לחץ האויר שם קטן. ההפרש בלחצים בין החלק העליון של הכנף (נמוך) לחלק
התחתון שלו (גבוה) יוצר את העילוי.
בניגוד למטוס שצריך מהירות מסויימת על מנת לייצר את העילוי, המסוק מייצר את המהירות הזו ע"י
תנועת הכנף ולא תנועת המטוס עצמו. כך למעשה המדחף נע כמו כנף כל הזמן ללא צורך שכל הגוף
ינוע קדימה כמו במטוס.
הנה שרטוט לדוגמה של חתך כנף (נכון גם לגבי מטוס וגם לגבי מדחף מסוק):
האויר שנע בחלק העליון צריך לעבור שטח פנים גדול יותר מאשר החלק התחתון - לכן אותה כמות של
אויר על שטח יותר גדול = לחץ אויר נמוך יותר (מתחלק על פני יותר שטח).
2. זנב המסוק - הסיבה לזנב המסוק נובעת מחוק פשוט של ניוטון שלכל פעולה יש פעולה הפוכה
(ניסוח שהיה גורם למרצה שלי לפיזיקה לקחת ממני את הציון שלי ולהכשיל אותי בקורס). בהקשר
שלנו, יש לנו מנוע שמסובב את המדחף, ברגע שאנו באויר - מה ימנע מהמדחף להשאר במקום
ולמסוק להסתובב במקום??? (אם נזניח את המסה, התנגדות האויר וכו....)
למטרה זו קיים מדחף זנב שתקידו למנוע את התופעה שנקראת "סיבסוב" שהיא התנועה הטבעית
ההפוכה בכיוון של המסוק ביחס לכיוון סיבוב המדחף. ע"י שליטה בעוצמת הסיבסוב, אנו יכולים
להשאיר את המסוק עומד או לסובב אותו על צירו, והנה עוד דוגמה פרי מכחולי:
בכחול אנו רואים את כיוון תנועת המדחף הראשי של המסוק.
באדום אנו רואים את כיוון תופעת הסיבסוב, המתנגדת לסיבוב המדחף.
בירוק, מדחף הזנב מאזן את הסיבסוב ע"י יצירת דחף השווה לו, כך נוצר מצב שהמסוק מאוזן.
אם נוריד את הדחף של מדחף הזנב, המסוק יסתובב על צירו בכיוון הסיבסוב (החץ האדום).
אם נעלה את הדחף של מדחף הזנב, המסוק יסתובב על צירו נגד כיוון הסיבסוב (חץ ירוק).
3. איך מטיסים מסוק? - איך לסובב אותו על צירו ראינו בדוגמה הקודמת, עכשיו נבין איך הוא נע...
קודם נראה איך המסוק ממריא ונוחת (אנכית). אנו יודעים שעל מנת להשיג יותר עילוי אנו צריכים
שהכנף תנוע יותר מהר על מנת ליצור הפרשי לחץ יותר גדולים - אך יש לנו מגבלה אחת, אנו לא
יכולים להניע את הכנף מעל מהירות מסויימת (לסובב את המדחף) בגלל שיקולי חומרים, חוזק מנוע
וכו... אז אנו צריכים דרך נוספת ליצור עילוי חוץ מהעלאת מהירות המדחף והנה הסבר:
1. זהו מצב "רגיל" של הכנף, שאנו מכירים, עילוי נוצר ע"י תנועת האויר המהירה יותר בחלק העליון.
2. על מנת להשיג יותר עילוי, אנו מטים מעט את הכנף נגד כיוון התנועה (זוית הטייה זו נקראת זווית
התקפה של הכנף). ע"י העלאת זוית ההתקפה של הכנף, אנו יוצרים בחלק העליון מצב בו על האויר
לעבור גם דרך ארוכה יותר וגם כל מנת לשמור על תנועתו הישרה הוא נוטה לא להצמד לכנף ואנו
מקבלים עליה משמעותית בעילוי. בעייה הנובעת מהגדלת זוית ההתקפה היא המערבולות הנוצרות
מעל הכנף, באזור אליו מתקשה האויר להגיע. בזויות התקפה מתונות דבר זה זניח לעומת התרומה לעילוי.
3. בזויות התקפה גבוהות יותר, נוצרות מערבולות חזקות מאוד, הכנף נכנסת למצב של רטט, ובמצב
יותר קיצוני של וזית התקפה גבוהה מדי, אזי נפגם גם העילוי, והמהירות שאנו מסוגלים לייצר עקב
התנגדות האויר של הכנף!!
על מנת לנוע עם המסוק לכיוונים שונים (קדימה, אחורה ולצדדים זה אותו הדבר מבחינת העקרונות)
אנו זקוקים לדחף נוסף בכיוון התנועה הרצויה, איך נשיג את הדחף הזה? על ידי הטיית המדחף
הראשי לכיוון התנועה הרצויה.
1. בדוגמה 1, אנו רואים את המדחפים במצב מאוזן - במצב זה במסוק במצב רחיפה, כלומר עומד
במקום.
2. בדוגמה זו אנו רואים את המדחפים מוטים מעט קדימה, הטייה זו גורמת לאיבוד קל של עילוי, אבל
מספקת גם דחיפה קדימה (לכיוון ההטיה) את האיבוד של העילוי מפצים ע"י מהירות או זוית התקפה
(כיום המחשבים של המסוקים מחשבים את הזוית/מהירות האופטימלית לתנועה/עילוי תוך התחשבות
בפרמטים שונים כמו צריכת דלק וכו...).
הגדלת הזוית מן הסתם תספק עוד דחף לכיוון התנועה הרצוי. מן התמונה ניתן ללמוד שזוית ההטיה גם
היא מוגבלת, לא נוכל להטות את המדחף בזוית שתפגע בגוף המסוק, לכן כדי להשיג מהירויות
גבוהות יותר מטים את כל גוף המסוק לכיוון התנועה הרצויה - וכך משיגים הטייה גדולה יותר של
המדחף.
איך אנו מטים קדימה או אחורה? לצורך זה אנו משתמשים בשני אמצעים, כנף זנב אם קיימת - אך יש
לשים לב שכנף כזו (כמו הגה גובה במטוס) תפעל רק אם המסוק כבר ינוע מעל מהירות מסויימת.
האמצעי הראשי הוא הטיית מדחף הזנב למעלה או למטה על מנת לדחוף את הזנב ולגרום להטיה של
כל גוף המסוק.
הנה דוגמה לאיף הטיית זנב המסוק משפיעה על הטיית המסוק כולו.
מקווה שההסבר היה מובן וברור, מצטער על השרטוטים, זה מה שעלה בידי לצייר בין רגע...(:
נערך לאחרונה ע"י fat fish בתאריך 17-02-2005 בשעה 13:00.
|