מס משכים: 3
משך 1: תאוריה והדבקת מייצב כיוון וחופה לגוף מטוס.
משך 2: שיוף שפות התקפה ושפות זרימה בכנף ראשית ובמייצב הגובה.
משך 3: יצירת דיהדרל בכנף ראשית, הדבקת כנף ראשית, איזון עם פלסטלינה.
טריינר – גלשון מעץ בלזה
ממה בנוי הטיסן שלנו?
היום אנחנו הולכים לבנות גלשון קטן שנקרא טריינר.
המילה Trainer באנגלית פירושה "מאמן". בעולם התעופה משתמשים בשם הזה למטוסים ולטיסנים שנועדו להיות פשוטים, יציבים ונוחים ללימוד.
הטריינר שלנו אינו זקוק למנוע. אנחנו נעניק לו מהירות באמצעות זריקה, ומאותו רגע המבנה האווירודינמי שלו יאפשר לו לגלוש באוויר.
אבל לפני שנתחיל לבנות אותו, נכיר את החומר שממנו הוא עשוי ואת החלקים המרכזיים שגורמים למטוס לטוס בצורה יציבה.
עץ הבלזה
הטיסן שלנו עשוי מעץ שנקרא בלזה – Balsa.
בלזה הוא עץ אמיתי לחלוטין. שמו המדעי הוא Ochroma pyramidale, והוא גדל באזורים הטרופיים של אמריקה – מדרום מקסיקו, דרך מרכז אמריקה ועד אזורים רבים בדרום אמריקה. אקוודור היא אחד המרכזים החשובים בעולם לגידול ולהפקה מסחרית של עץ בלזה.
עץ הבלזה גדל במהירות רבה ויכול להגיע לגובה של עשרות מטרים. המבנה הפנימי שלו מכיל תאים גדולים ודפנות דקות מאוד, ולכן חלק גדול מנפח העץ הוא למעשה אוויר.
התוצאה היא חומר בעל תכונה מיוחדת מאוד:
הוא קל מאוד, אך ביחס למשקלו הוא גם חזק.
וזה בדיוק מה שאנחנו מחפשים כשאנחנו בונים כלי טיס.
ככל שכלי הטיס קל יותר, נדרש פחות כוח כדי להחזיק אותו באוויר.
מעניין לדעת שלמרות שהוא רך מאוד, מבחינה בוטנית הבלזה נחשב דווקא ל־Hardwood – עץ קשה, מכיוון שההגדרה מתייחסת לסוג העץ ולא לרמת הקושי שלו.
יתרון נוסף של הבלזה הוא שקל מאוד לעבוד איתו: אפשר לחתוך אותו, לשייף אותו, לעצב אותו ולהדביק אותו בקלות. לכן במשך שנים רבות הוא אחד החומרים המזוהים ביותר עם בניית טיסנים ודגמי מטוסים.
קצת היסטוריה – בשלוש שורות
כבר לפני מאות שנים השתמשו תושבי דרום ומרכז אמריקה בגזעי בלזה קלים לבניית רפסודות; מכאן גם השם הספרדי Balsa – רפסודה.
במאה ה־20 החל העץ לשמש בתעשייה, באמצעי הצלה ובתעופה, ובמלחמת העולם השנייה נעשה בו שימוש גם במבני מטוסים קלים.
בזכות משקלו הנמוך והקלות שבה ניתן לעבד אותו, הפך הבלזה לאחד מחומרי הבנייה החשובים ביותר בעולם הטיסנאות.
ארבעת החלקים העיקריים של המטוס
כאשר מסתכלים על הטיסן שלנו אפשר לזהות ארבעה חלקים מרכזיים:
גוף המטוס – כנף ראשית – מייצב כיוון – מייצב גובה.
לכל אחד מהם תפקיד שונה.
1. גוף המטוס
החלק הארוך שנמצא במרכז הטיסן נקרא גוף המטוס – Fuselage.
אפשר לחשוב עליו כעל "עמוד השדרה" של המטוס.
תפקידו העיקרי בטיסן שלנו הוא לחבר את כל חלקי המטוס למבנה אחד ולשמור אותם במיקום הנכון זה ביחס לזה.
אל גוף המטוס מחוברים:
הכנף הראשית,
מייצב הגובה,
ומייצב הכיוון.
החופה מחברת בין הכנף לגוף הטיסן
המרחק והמיקום בין החלקים חשובים מאוד. אפילו שינוי קטן בזווית או במיקום של אחד מהם יכול להשפיע על צורת הטיסה.
במטוס אמיתי לגוף יש כמובן תפקידים נוספים: הוא מכיל את תא הטייס, הנוסעים, המטען, מערכות המטוס ולעיתים גם חלק ממכלי הדלק.
אצלנו הוא פשוט יותר, אבל העיקרון זהה:
הגוף מחבר את המטוס למערכת אחת.
2. הכנף
החלק הגדול ביותר לרוחב הטיסן הוא הכנף הראשית – Main Wing.
התפקיד המרכזי של הכנף הוא ליצור את הכוח שאנחנו מכנים:
עילוי – Lift.
כאשר הטיסן נע קדימה, האוויר זורם סביב הכנף.
צורת הכנף והזווית שלה גורמות לשינוי בזרימת האוויר וליצירת הפרשי לחצים וכוחות סביב הכנף. כתוצאה מכך נוצר כוח כלפי מעלה – כוח העילוי.
לכן יש כלל חשוב:
בלי מהירות קדימה – כמעט ואין עילוי.
זו הסיבה שאנחנו צריכים לתת לגלשון מהירות כאשר אנחנו משגרים אותו.
שפת התקפה ושפת זרימה
לכנף יש שני אזורים שחשוב להכיר.
הקצה הקדמי של הכנף, שפוגש ראשון את האוויר, נקרא:
שפת התקפה – Leading Edge.
הקצה האחורי, שממנו האוויר עוזב את הכנף, נקרא:
שפת זרימה – Trailing Edge.
במהלך הבנייה נשייף את הבלזה כדי ליצור לכנף צורה אווירודינמית טובה יותר.
3. מייצב הכיוון
בחלק האחורי של הטיסן נמצא משטח שעומד בצורה אנכית.
זהו:
מייצב הכיוון – Vertical Stabilizer.
תפקידו לשמור על יציבות הטיסן סביב הציר האנכי.
התנועה סביב הציר הזה נקראת:
סבסוב – Yaw.
אפשר לחשוב על כך כתנועה של חרטום המטוס:
ימינה ← → שמאלה.
כאשר הטיסן מקבל הפרעה מהצד או מתחיל להסתובב, מייצב הכיוון פוגש את זרימת האוויר ועוזר לטיסן להפנות מחדש את החרטום לכיוון הטיסה.
אפשר להשוות אותו מעט לנוצה שנמצאת בחלק האחורי של חץ – היא עוזרת לחץ להישאר מכוון קדימה.
במטוסים אמיתיים מחובר בדרך כלל למייצב הכיוון גם משטח נע שנקרא הגה כיוון – Rudder, שבעזרתו הטייס יכול ליצור סבסוב באופן מכוון.
בטריינר שלנו אין הגה נע ולכן החלק משמש בעיקר לייצוב.
4. מייצב הגובה
המשטח האופקי הקטן שנמצא בזנב הטיסן נקרא:
מייצב גובה – Horizontal Stabilizer.
תפקידו לייצב את המטוס סביב הציר הרוחבי.
התנועה סביב הציר הזה נקראת:
עילרוד – Pitch.
כלומר:
חרטום עולה ↑
או
חרטום יורד ↓
אם החרטום עולה יותר מדי, הטיסן עלול לאבד מהירות.
אם החרטום יורד יותר מדי, הטיסן עלול לצלול.
מייצב הגובה עוזר לטיסן למצוא מצב יציב ולשמור על זווית טיסה מתאימה.
גם כאן, במטוסים אמיתיים קיים בדרך כלל משטח נע הנקרא הגה גובה – Elevator. בטריינר שלנו המשטח קבוע ולכן תפקידו הוא בעיקר לייצב את הטיסה.
איך הכול מתחבר?
עכשיו אפשר להבין שהמטוס הוא למעשה מערכת שבה כל חלק מבצע עבודה אחרת:
הכנף – יוצרת את רוב העילוי.
גוף המטוס – מחבר את כל החלקים ושומר על המיקום הנכון שלהם.
מייצב הכיוון – שומר על יציבות ימינה ושמאלה.
מייצב הגובה – שומר על יציבות החרטום למעלה ולמטה.
כאשר ארבעת החלקים נמצאים במקום ובזוויות הנכונות, אנחנו מקבלים כלי טיס שיכול לגלוש בצורה יציבה.
חלק ב' – בניית גלשון הטריינר
לפני שמתחילים
פורסים על שולחן העבודה את תוכנית הטיסן.
לפני שמדביקים או משייפים דבר, מזהים על התוכנית את כל החלקים:
גוף המטוס
הכנף הראשית
מייצב הכיוון
מייצב הגובה
החופה
בערכה שלנו ישנו חלק קטן נוסף שבעזרתו מייצרים את הדיהדרל אנו לא משתמשים בו.
בודקים גם את כיוון סיבי הבלזה.
אם מסתכלים מקרוב על חתיכת בלזה ניתן לראות קווים ארוכים העוברים לאורך העץ. אלה הסיבים.
העץ חזק הרבה יותר בכיוון הסיבים מאשר לרוחבם, ולכן חשוב מאוד שכל חלק ימוקם בדיוק בכיוון שמופיע בתוכנית.
כל חלק שמקבלים מניחים תחילה על התוכנית ומוודאים שאנחנו יודעים בדיוק איזה חלק הוא ולאן הוא שייך.
שלב 1 – גוף המטוס ומייצב הכיוון
מניחים את גוף המטוס על התוכנית.
לוקחים את מייצב הכיוון ומזהים את המקום שבו הוא מתחבר לגוף.
מורחים שכבה דקה בלבד של דבק נגרים על בסיס מייצב הכיוון.
יותר דבק אינו יוצר חיבור טוב יותר – הוא בעיקר מוסיף משקל ומאריך את זמן הייבוש.
מצמידים את המייצב לגוף במקום המסומן.
חשוב לבדוק שהוא:
ישר, אנכי וממורכז ביחס לגוף.
לאחר ההצמדה מזיזים מעט ובעדינות את הדגם מהתוכנית כדי לוודא שהדבק לא חיבר אותו בטעות לנייר.
משאירים לייבוש.
אם בערכה קיימת חופה, מדביקים אותה למקומה בהתאם לסימון בתוכנית.
שלב 2 – הכנת הכנף הראשית
לפני שמתחילים לשייף, כותבים את שם החניך בעדינות על הצד העליון של הכנף.
כך גם מזהים את הטיסן וגם קובעים איזה צד יהיה הצד העליון.
אנחנו משייפים רק את הצד שנקבע כצד העליון.
שיוף שפת ההתקפה
מניחים את הכנף בצורה ישרה על השולחן.
לא מחזיקים אותה באוויר בזמן השיוף.
הקצה הקדמי הוא שפת ההתקפה.
בעזרת קוביית השיוף משייפים בהדרגה את החלק העליון של שפת ההתקפה.
עובדים בתנועות ארוכות ועדינות לאורך הכנף ולא במקום אחד בלבד.
המטרה היא ליצור מעבר מעוגל וחלק ולא קצה חד.
בודקים מדי פעם את הכנף מהצד כדי לוודא שהשיוף אחיד לכל אורכה.
חשוב:
אי אפשר להחזיר חומר שכבר שייפנו – לכן עובדים לאט.
שיוף שפת הזרימה
עוברים לחלק האחורי של הכנף – שפת הזרימה.
כאן השיוף מתון ושטוח יותר.
משייפים בהדרגה את החלק העליון לכיוון הקצה האחורי, כך שהכנף נעשית דקה יותר ככל שמתקרבים לשפת הזרימה.
אין צורך להגיע לקצה דק כמו סכין.
המטרה היא לקבל כנף חלקה, סימטרית ובעלת צורה אווירודינמית.
שלב 3 – הכנת מייצב הגובה
מייצב הגובה עובר תהליך דומה לכנף.
מזהים:
שפת התקפה – החלק הקדמי.
שפת זרימה – החלק האחורי.
משייפים בעדינות את שפת ההתקפה ולאחר מכן מדקקים בעדינות את שפת הזרימה.
מייצב הגובה קטן ודק יותר מהכנף ולכן עובדים עליו בעדינות רבה במיוחד.
שלב 4 – יצירת הדיהדרל בכנף
כאשר מסתכלים על מטוסים וטיסנים רבים מלפנים, אפשר לראות שהכנפיים אינן תמיד ישרות לחלוטין.
קצות הכנפיים נמצאים מעט גבוה יותר מהמרכז.
הזווית הזו נקראת:
דיהדרל – Dihedral.
הדיהדרל עוזר לטיסן לחזור למצב מאוזן אם הוא נוטה הצידה בזמן הטיסה.
הדיהדרל מסייע בציר הגלגול.
מסמנים את מרכז הכנף בדיוק לפי התוכנית.
המדריך יוצר במקום המסומן חריץ חלקי בלבד בכנף.
מומלץ לא לחתוך את הכנף לשני חלקים.
מכופפים בעדינות סביב החריץ עד לקבלת הזווית המסומנת בתוכנית (הזווית שלנו 3 ס"מ) .
מחזיקים את הכנף בזווית הנכונה נעזרים בסרגל מניחים את קצה הכנף על 3 ס"מ ומדביקים את החיבור.
חשוב מאוד
אם משתמשים בדבק מהיר מסוג CA:
רק המדריך משתמש בדבק.
הדבק נוזלי מאוד וחודר במהירות בין סיבי הבלזה ואף עלול להגיע לאצבעות.
לאחר שהדבק התייבש לחלוטין, משייפים בעדינות שאריות דבק מאזור מרכז הכנף כדי לקבל משטח ישר ונקי לחיבור אל גוף הטיסן.
שלב 5 – הרכבת הטיסן
כעת כל החלקים מוכנים ואפשר להרכיב את הטריינר.
תחילה מדביקים את מייצב הגובה לחלק האחורי של גוף המטוס במקום המסומן בתוכנית.
לפני שהדבק מתייבש בודקים:
שהמייצב ממורכז,
שהוא ישר,
ושהוא נמצא בזווית של 90 מעלות למייצב הכיוון כאשר מסתכלים מאחור.
לאחר מכן מדביקים את הכנף הראשית במקום המסומן על גוף המטוס.
גם כאן בודקים היטב שהכנף ממורכזת.
מסתכלים על הטיסן מלמעלה ומוודאים ששני קצות הכנף נמצאים במרחק שווה מהזנב.
מסתכלים גם מלפנים ומוודאים שהדיהדרל סימטרי.
רק לאחר שכל החלקים ישרים וממוקמים נכון מניחים לדבק להתייבש לחלוטין.
שלב 6 – מרכז הכובד ואיזון הטיסן
גם טיסן שבנוי בצורה מושלמת לא יטוס היטב אם הוא אינו מאוזן.
לכל כלי טיס קיימת נקודה הנקראת:
מרכז הכובד – Center of Gravity, או CG.
מרכז הכובד של הטריינר מסומן בתוכנית ונמצא באזור הקדמי של הכנף, בהתאם לסימון המדויק בדגם.
לוקחים כדור קטן של פלסטלינה ומניחים בקצה גוף המטוס בחרטום ליצירת משקולת
מניחים אצבע אחת מתחת לכל צד של הכנף בנקודות מרכז הכובד ומרימים בעדינות.
עכשיו בודקים:
אם החרטום עולה והזנב יורד – הטיסן כבד מדי מאחור מוסיפים פלסטלינה.
אם החרטום צולל בצורה חזקה – הטיסן כבד מדי מלפנים מורידים פלסטלינה.
אנחנו רוצים שהטיסן יהיה מאוזן באזור מרכז הכובד המסומן, עם נטייה קלה בלבד של החרטום כלפי מטה.
במידת הצורך מוסיפים חתיכה קטנה של פלסטלינה לחרטום ומבצעים שוב את הבדיקה.
מוסיפים מעט בכל פעם.
שלב 7 – בדיקת הטיסה הראשונה
הטיסן מוכן.
יוצאים לשטח פתוח ובטוח.
לפני ההטלה בודקים מאיזה כיוון מגיעה הרוח.
משגרים את הטיסן:
מול הרוח.
מחזיקים אותו כשהכנפיים מאוזנות והחרטום מופנה כמעט ישר קדימה, עם נטייה זעירה כלפי מטה.
נותנים לטיסן דחיפה חלקה ויציבה קדימה.
לא זורקים אותו כלפי מעלה כמו כדור.
המטרה היא לתת לו:
מהירות קדימה.
המהירות יוצרת זרימת אוויר על הכנף, זרימת האוויר מאפשרת יצירת עילוי – והטריינר מתחיל לגלוש.
ואז מגיע הרגע שבו כל מה שלמדנו מתחבר:
הכנף יוצרת עילוי,
מייצב הכיוון שומר על הכיוון,
מייצב הגובה שומר על זווית הטיסה,
וגוף המטוס מחבר את הכול יחד.
ומה שהיה לפני כמה דקות כמה חתיכות של עץ בלזה – הפך לכלי טיס אמיתי.
הארה בפייסבוק
