דרור - לימוד טיסה

תדריך השפעת הגאים ומנופי בקרה בטיסה

מטרת הטיסה

להבין את השפעותיהם השונות של הגאי המטוס ומנופי הבקרה שבו.

רקע טכני

הגאים ומנופי בקרה

בצסנה 152 קיימים ההגאים ומנופי הבקרה הבאים:

הגאים

מנופי בקרה

השפעה ראשית והשפעות משניות

בהפעלת כל אחד מההגאים וממנופי הבקרה, מקבלים מידית השפעה ראשית ומיד לאחר מכן השפעות משניות. סיכום כל ההשפעות מוצג בטבלה להלן.

הגה / מנוף בקרה השפעה ראשית השפעות משניות
הגה כיווןסבסובגלגול, הורדת אף
הגה גובהעלרודשינוי גובה, שינוי מהירות
מאזנותגלגולסבסוב נגדי, הורדת אף
מצערתשינוי סל"דעלרוד, סבסוב
מדפיםשינוי עילוי וגררעלרוד, שינוי מהירות
מקזזשינוי לחץ על הגה הגובהעלרוד
אויר חם למאיידמניעת התקרחותשינוי סל"ד
תערובתשינוי יחס דלק אוירשינוי סל"ד

צירי המטוס

המטוס יכול לנוע סביב אחד או יותר משלושת ציריו. שלושת הצירים מאונכים זה לזה ונפגשים בנקודה אחת שהיא מרכז הכובד של המטוס. מרכז הכובד של המטוס ממוקם באיזור של בין שני המושבים. כל תנועה סביב כל אחד מהצירים היא סביב מרכז הכובד. מכאן שתנועה של זנב המטוס ימינה, לדוגמא, משמעותה תנועה של אף המטוס שמאלה.

ציור 1 - צירי המטוס
צירי המטוס: עלרוד, גלגול, סבסוב.

ציר העלרוד – ציר הרוחב – Lateral axis

ציר העלרוד הוא ציר הרוחב של המטוס. הוא מקביל לכנפיים ועובר מצד אחד של המטוס לצידו השני.

ציר הגלגול – ציר האורך– Longitudinal axis

ציר הגלגול הוא ציר האורך של המטוס. הוא עובר מאף המטוס לזנבו.

ציר הסבסוב – הציר האנכי – Vertical axis

ציר הסבסוב הוא הציר האנכי של המטוס. הוא עובר בניצב לכנפיים מלמעלה למטה.

מייצב כיוון והגה כיוון

מייצב הכיוון הוא המשטח האנכי הנמצא במכלול הזנב. למייצב הכיוון זוית הכוונה שמאלה שמטרתה לייצר עילוי שמאלה שמטרתו לאזן את השפעת הפרופלור הגורמת לזנב המטוס לנוע ימינה. זווית ההכוונה תוכננה כך שבטיסת שיוט ב – 2300 סל"ד, האיזון יהיה מדויק. כאשר מהירות המטוס אינה מהירות שיוט ו/או סל"ד הפרופלור אינו 2300, האיזון לא יושג ותידרש השפעה מתקנת מצד הגה הכיוון. אם מתברר שבשיוט ב – 2300 סל"ד לא מושג איזון, ניתן לתקן זאת לאחר הטיסה ע"י שינוי מצב מקזז הכיוון הקבוע שהינו פחית שניתנת לעיקום בקצה האחורי של הגה הכיוון. מצב כזה ניתן לתיקון במהלך הטיסה ע"י הפעלת לחץ קבוע על הדוושה המתאימה ו/או ע"י שינוי כח המנוע.

הגה הכיוון ממוקם בחלק האחורי של מייצב הכיוון ומטרתו לגרום לתנועת המטוס סביב ציר הסבסוב. הוא מופעל ע"י החלק התחתון של הדוושות. הפעלה נכונה מתבצעת כאשר העקבים מונחים על רצפת המטוס ואצבעות הרגליים מפעילות לחץ על הדוושות. לחיצה על דוושה ימין תגרום למטוס להגה הכיוון לסטות ימינה ובכך המכלול של מייצב הכיוון והגה הכיוון יצור עילוי שמאלה, מה שיגרום לזנב לנוע שמאלה ולאף המטוס לנוע ימינה. לחיצה על דוושה שמאל תגרום לאף המטוס לנוע שמאלה.

כאשר מפעילים לחץ על דוושה ימין, המטוס יסבסב ימינה. כתוצאה מכך, כנף שמאל תנוע מהר יותר מכנף ימין. זה יגרום לעילוי רב יותר על כנף שמאל וזה יגרום לגלגול ימינה.

כאשר כנפי המטוס אינן מאוזנות, רכיב העילוי כלפי מעלה המאזן את משקל המטוס, מופחת. כתוצאה מכך, אף המטוס יורד והמטוס מתחיל לאבד גובה בתהליך שעלול להתפתח לצלילה ספיראלית.

הגה גובה

הגה הגובה הוא משטח אופקי המחובר בחלק האחורי של מייצב הגובה ומטרתו לגרום לתנועת המטוס סביב ציר העלרוד. הפעלת לחץ אחורה על הסטיק תגרום להגה הגובה לנוע כלפי מעלה. זה יגביר את העילוי השלילי הנוצר ע"י מכלול מייצב הגובה והגה הגובה, מה שיגרום לזנב לרדת ולאף לעלות. באופן דומה, הפעלת לחץ קדימה על הסטיק תגרום לאף המטוס לרדת.

כאשר אף המטוס עולה או יורד, הגובה מתחיל לעלות או לרדת בהתאמה. כמו כן, רכיב המשקל מצטרף לגרר בעליית אף או לדחף בירידת אף וזה גורם לירידה או עליה במהירות בהתאמה.

מאזנות

המאזנות ממוקמות בחלק האחורי חיצוני של הכנפיים ומטרתן לגרום לתנועת המטוס סביב ציר הגלגול. לקיחת סטיק ימינה תגרום למאזנת ימין לעלות ולמאזנת שמאל לרדת. כתוצאה מכך, מאזנת ימין תפחית את העילוי שנוצר בכנף ימין ומאזנת שמאל תגדיל את העילוי שנוצר בכנף שמאל. זה יגרום למטוס לגלגל ימינה.

מאזנת יורדת המגדילה את עילוי הכנף, מגדילה בו זמנית גם את הגרר. מכאן שאם ניקח סטיק ימינה לדוגמא, אף המטוס יסבסב שמאלה. תופעה זו נקראת גרר מאזנות. ככל שתנועת המאזנות גדולה יותר, כן גדל גרר המאזנות. הצורך העיקרי בהגה הכיוון הוא אמצעי להתגברות על גרר המאזנות.

כתוצאה מגרר המאזנות, לקיחת סטיק ימינה תגרום לסבסוב שמאלה ולהיפך. באופן מעשי, התוצאה שתתקבל היא שאף המטוס יפגר אחרי גלגולו. בגלגול ימינה נבחין בכך שהמטוס נמצא בהטייה אך אף המטוס לא מתחיל את תנועתו ימינה אלא לאחר השהיה מסוימת.

כאשר כנפי המטוס אינן מאוזנות, רכיב העילוי כלפי מעלה המאזן את משקל המטוס, מופחת. כתוצאה מכך, אף המטוס יורד והמטוס מתחיל לאבד גובה בתהליך שעלול להתפתח לצלילה ספיראלית.

מצערת

המצערת שולטת בכמות תערובת אויר דלק המגיעה למנוע. ההשפעה הישירה של זה היא שינויי בסל"ד הפרופלור. פתיחת מצערת גורמת לעלייה בסל"ד ולהוספת כח המנוע וסגירת מצערת גורמת לירידה בסל"ד והורדת כח המנוע. לעליה בסל"ד יש השפעה מיידית של הגברת דחף הפרופלור קדימה. באופן דומה, ירידה בסל"ד תפחית מיידית את הדחף קדימה.

הוספת כח תגרום להרמת אף ולסבסוב שמאלה שנגרם כתוצאה מעליית השפעת זרם הפרופלור על מייצב הכיוון. הורדת כח תגרום לירידת אף ולסבסוב ימינה.

בריצת המראה קיים אלמנט נוסף שמגביר את נטיית המטוס לסבסב שמאלה. אלמנט זה הוא תגובת המטוס לסיבוב הפרופלור שהיא תגובה של גלגול שמאלה. הגלגול בריצת ההמראה מתורגם ללחץ מוגבר על גלגל שמאל הגורם לגרר ולהגברת הסבסוב שמאלה. ככל שהמהירות גדלה, שתי התופעות הגורמות לסבסוב שמאלה יקטנו.

מדפים

המדפים ממוקמים בחלק האחורי פנימי של הכנפיים. מטרתם לאפשר טיסה בטוחה במהירות נמוכה. כאשר מורידים מדפים העילוי והגרר של הכנפיים גדלים. כמו כן, מהירות ההזדקרות קטנה.

מכיוון שהורדת מדפים מגדילה את העילוי, אף המטוס יעלה. באופן דומה, הרמת מדפים תגרום לאף המטוס לרדת.

עליית הגרר ועליית אף המטוס כתוצאה מהורדת המדפים, יגרמו למהירות לרדת. באופן דומה, הרמת מדפים תגרום למהירות לעלות.

מקזז

תפקיד המקזז הוא שחרור לחצים מהסטיק, כך שלא נצטרך להפעיל לחץ קבוע על הסטיק בכיוון משיכה או דחיפה בכדי לשמור את מצב האף הרצוי. שינוי במצב המקזז גורם לשינוי במצב הגה הגובה הגורם לעלרוד. האף יעלה או ירד בהתאם לכיוון השינוי במקזז ובסופו של דבר יתייצב על מצב חדש.

אויר חם למאייד

מנוף בקרה אויר חם למאייד מאפשר בחירה בין הזרמת אויר חם או בטמפרטורת הסביבה למאייד. כאשר יש סכנת התקרחות בסל"ד נמוך, נשתמש באויר חם. מכיוון שהאויר החם דליל יותר, התערובת תהיה עניה יותר וזה יבוא לידי ביטוי בירידה בסל"ד. הירידה היא מאוד קטנה, עד 50 סל"ד ובאופן מעשי אינה מורגשת בהקשר של ביצועיי המטוס.

תערובת

מנוף בקרת התערובת מאפשר שליטה ביחס האויר דלק שמגיע למנוע. תנועה קדימה מעשירה את התערובת ותנועה אחורה (דילול) גורמת לתערובת להיות יותר עניה. ככלל, התערובת צריכה להיות עשירה (עד הסוף קדימה) כל עוד אנו בגובה עד 3000 רגל מעל פני הים. למעל גובה זה מומלץ לדלל את התערובת בכדי להגיע ליחס מיטבי של דלק אויר ובכך להשיג ביצועים מיטביים מהמנוע תוך שמירה עליו.

השפעת מיקום מרכז כובד על המראה ונחיתה

ככל שמרכז הכובד קדמי יותר, האף יהיה כבד יותר. בהמראה נצטרך להפעיל יותר כח על מנת להתנתק מהמסלול. זה עלול לגרום לעליה במרחק ריצת המראה. לחילופין, מרכז כובד אחורי עלול לגרום לניתוק במהירות נמוכה מידי, דבר הגורם לסכנת הזדקרות בגובה נמוך.

מרכז כובד קדמי בנחיתה יגרום למצב אף גבוה וקיזוז על סף סיום מהלכו בכיוון הרמת אף. בכדי להתגבר על זה ולקבל מומנט הרמת אף, ניתן להוסיף כח מנוע.

שיטת עבודה

הדגמת השפעת הגאים ומנופי בקרה תתבצע באזור אימונים בגובה 1500 רגל מעפ"ש לפחות. תנועת כל הגה וכל מנוף בקרה תודגם. אנו נבחין בהשפעה הראשית של כל אחד מהם וכן בהשפעותיו המשניות.

כל הדגמה תחל בטיסה ישרה ואופקית ב – 2300 סל"ד.

הגה כיוון

נלחץ על אחת הדוושות. נבחין מיד בסבסוב המטוס לאותו צד של הדוושה שלחצנו עליה. הדבר יבוא לידי ביטוי בתנועת האף ימינה או שמאלה וכן בתחושה הפיזית שלנו של תנועה צידית שהיא תחושת לא מאוד נעימה. לאחר מכן, המטוס יתחיל לגלגל לאותו כיוון, האף ירד ויתחיל תהליך של צלילה ספיראלית אותו נעצור.

הגה גובה

נבצע משיכת סטיק לאחור. נבחין מיידית בתנועת האף כלפי מעלה. הגובה יתחיל לעלות והמהירות תתחיל לרדת. דחיפת סטיק קדימה תגרום להורדת האף. הגובה יתחיל לרדת והמהירות תתחיל לעלות.

מאזנות

נתחיל את ההדגמה במהירות נמוכה של 60 קשר שתגרום להגדלת תנועת המאזנות לצורך ביצוע גלגול וכתוצאה מכך החרפת והדגשת תופעת גרר המאזנות. נבצע תנועת סטיק ימינה. המטוס יגלגל מיידית ימינה. גרר המאזנות יגרום לאף המטוס לנוע שמאלה. לאחר שהמאזנות יוחזרו למצבן הניטרלי, גרר המאזנות יפסק. האף יתחיל לנוע ימינה בכיוון הטיית המטוס. נדגים זאת ע"י בחירת שתי נקודות בולטות במרחב, לדוגמא ארובות חדרה והרי שכם או עננים בולטים, ותנועת אף ביניהן. כל פעם שנגיע לאחת הנקודות, נבצע גלגול לכיוון הנקודה השניה ונבחין כיצד אף המטוס מפגר אחרי הטייתו לכיוון החדש.

מצערת

נוסיף כח מנוע ע"י פתיחת מצערת. נבחין מיידית בעליית סל"ד. אף המטוס יעלה והמטוס יסבסב שמאלה.

נוריד כח מנוע ע"י סגירת מצערת. נבחין מיידית בירידת סל"ד. אף המטוס ירד והמטוס יסבסב ימינה.

נדגים את האופן בו אנו צופים את תנועת אף המטוס ואנו מוכנים עם הרגל על הדוושה המתאימה למניעת הסבסוב.

מדפים

נוריד מהירות תחילה ל – 80 קשר באזור הקשת הלבנה במד המהירות (עד 85 קשר בצסנה 152). נוריד מדפים בשלבים. כל הורדת תגרום מיידית לאף המטוס לעלות. ככל שהמהירות גבוהה יותר, עליית האף תהיה חדה יותר. המהירות תתחיל לרדת. נוריד מדפים בשלבים ונבחין בתופעות ההפוכות. אף המטוס ירד והמהירות תתחיל לעלות.

מקזז

נסיט את המקזז לכיוון מטה. נבחין בתנועת האף כלפי מעלה באופן פחות מיידי ממשיכת סטיק לאחור.

הדגמת תפעול נכון של המקזז יעשה באופן הבא: נסיט את המקזז למעלה או למטה תוך שמירת מצב אף. יורגש לחץ בסטיק של משיכה או דחיפה. בכדי לשחרר את הלחץ נסיט את המקזז לכיוון הנכון עד שנרגיש שלא צריך להפעיל יותר לחץ. בכדי לוודא שהגענו לנקודה הנכונה, נשחרר אחיזה בסטיק לרגע ונבחין שמצב האף נשמר. אם הוא לא נשמר נמשיך בתנועות קיזוז עדינות עד שנגיע לתוצאה המבוקשת.

בטיחות

שגיאות אופייניות