שאלה בפיזיקה מצנחית .

[אהרון ניס]

שאלה בפיזיקה מצנחית .

כשעשיתי קורס טנדם עלה לי השאלה\הרעיון הזה בראש ונזכרתי בה היום שראיתי בערוץ 58 שעה של KITE SERFING. האם לדעתכם אפשרי לייצר טיסת טנדם "ממונעת" שהמנוע הוא גלשן KITE SERFING ז"א תארו לעצמכם טייס טנדם שמטיס את המצנח והנוסע מייצר כח משיכה\מהירות אופקי ע"י מצנח גרירה ? האם לדעתכם זה אפשרי גם פיזיקלית וגם מעשית ? אהרון ניסנבאום.

 

[דורון עוז]

תן לי להבין...

אני אמנם לא מתחום המצנחים, אך אני חובב בתחום (טייס פרטי). אם אני מבין נכון, אתה רוצה "לגרור" את המצנח ע"י מצנח/מפרש? מבחינה אוירודינמית, זה נשמע לי אבסורדי. מצנח, כמו גם כל כלי טייס אחר, טס בתוך גוש האויר ואין לו מושג מה המהירות הקרקעית בפועל. כלומר, מבחינתו - אין דבר כזה "רוח". רוח זו רק התנועה היחסית של גוש האויר כלפי הקרקע. האם היית מעלה על דעתך את הרעיון של מצנח גרירה במצב בו אין רוח כלל? הרי אין בעיה לטוס/לגלוש במצנח רחיפה בלי רוח, אבל אז ברור כי מצנח הגרירה היה רק בולם אותך. עכשיו דמיין את אותו המצב, כאשר כל גוש האויר "זז" (ז"א יש רוח) - עדיין המהירות היחסית בין מצנח הרחיפה לגוש האויר נשאר זהה, ועדיין מצנח הגרירה בולם אותך, יחסית לגוש האויר! הרעיון היחידי שאני יכול לחשוב עליו שיהיה אפשרי תיאורטית, זה מצנח גרירה שיהיה רחוק מספיק כדי להיות למעשה בגוש אויר בעל מהירות יחסית שונה, כגון תרמיקה, או מה שאנחנו קוראים "גזירת רוח". אז אפשר יהיה לעשות שימוש בהפרשי המהירויות כדי "לגרור" את המצנח הראשי. אך זה נשמע לי ממש לא מעשי. אם התכוונת למשהו אחר, ואני לא הבנתי ומתפרץ לדלת פתוחה, אני מתנצל מראש... דורון.

 

[אהרון ניס]

גוש אוויר וכו..

קודם כל אין מה להתנצל- תודה שהגבת והתייחסת. הנושא לא כל כך פשוט ולא כל כך חד חד ערכי ושווה מחשבה והתדיינות בין כולם -בלי התנצלויות. לדעתי יש מצב שזה אפשרי. לפני שעסקתי ברחיפה היה לי גלשן רוח (בים). שם למדתי שאם היתה רוח מערבית אזי כווני הגלישה היו צפון דרום זאת אומרת כנף הגלשן הייתה בניצב לרוח. מהירות הגלשן הייתה תלוייה כמובן בעצמת הרוח אבל גלשני המים שטים במהירויות שהם גבוהות בהרבה ממהירות הרוח כי הכנךף מייצרת כוח בכוון שהוא ניצב לרוח. אותו הדבר נכון גם אצלינו. למשל ברכס טנדם טס צפונה -יחסית לקרקע (ניצב לרוח) במהירות של 50 קמ"ש ברוח מערבית שעצמתה 25 קמ"ש יחסית לקרקע. באותה הטיסה תוסיף לנוסע את אותה כנף גלשן שמתמירה את הרוח המערבית לרכיב כח לכוון צפון וקיבלת מנוע שעשוי להרים את הטנדם לגבהים. קח מצב שבו הטנדם נמצא בגובה 1000 מטר . הרוח מערבית 25 קמ"ש יחסית לקרקע והמצנח טס 50 קמ"ש (יחסית לרוח הפעם כי הוא בגוש האוויר ). המצנח תורם חלק מרכיב המהירות שלו- 25 קמ"ש לכוון מערב כך שיחסית לקרקע הוא טס צפונה בלבד עם רכיב המהירות שנשאר לו צפונה. (נניח 20 קמ"ש צפונית ביחס לקרקע. הנוסע שוב מפעיל את כנף הגלשן כי מבחינתו הוא מרגיש רוח מערבית בעצמה של 25 קמ"ש (בתוך גוש האוויר בו הוא נמצא) ומקבל רכיב כח צפונה- והרי שוב קיבלנו מנוע. מחכה לדיעותכם חברים. אהרון.

 

[דורון עוז]

אני לא מסכים איתך...

אין כל משמעות למהירות הקרקעית ולכיוונה בכלי טייס. הסיבה היחידה שגלשן או סירה יכולים "להתמיר" את הרוח מכיוון אחד לכיוון אחר, זה כוח שהם מפעילים על המים והכוח שהמים מפעילים עליהם מנגד (action and reaction). אותו הדבר בכלי כב יבשתי שיתקינו עליו מפרש. אי אפשר לעשות את אותו הדבר בכלי טייס, שאין לו כל קשר לקרקע. גוש האויר זז, וכלי הטייס זז יחד עימו. את כל הדוגמאות שהבאת, יש לנסות ולנתח במצב בו האויר עומד ואין רוח כלל, ואז קל לראות שאין משמעות למפרש. ואח"כ "להזיז" את גוש האויר ולראות מה המהירויות הקרקעיות שמתקבלות. זה דומה לשאלה שפעם שאלו אותי - מדוע יש סירות מפרש ואין מטוסי מפרש? התשובה זהה!

 

[איתי לנואל]

מסכים עם דורון.

הדבר היחיד שגורם לסירה או גלשן להמיר עילוי במהירות לכיוון אחר הם או החרב (בסירה) או הסנפיר (בגלשן). הדבר בולט מאוד בגלשנים החדשים המצוידים במבנה וסניפירים המאפשרים גלישה דו כיוונית אך יודעים לייצר מהירות טובה יותר (לצורכי קפיצות) לאחד מהצדדים. אגב איזה טנדם טס ברכס 50קמ"ש צפונה ברוח מערבית של 25קמ"ש כאשר הוא בתוך זרם העילוי הדינמי?? אפשר להזמין לי איזה שניים כאלה? שבוע טוב לכולם. איתי לנואל - שמשאיר אותכם בבוץ ונוסע לשבוע בשלג. שמיים מצנחי רחיפה.

 

[אהרון ניס]

האם המצנח לא מפעיל על האוויר

כח ע"י משקלו של הטייס ? הרי חרב הסירה או הגלשן שנתקעים במים הם אלו שלא נותנים לסירה להסחף מערבה ומאפשרים להתמיר את הכח צפונה. אותו מצנח הרי מפעיל על האוויר וקטור מהירות שמונע ממנו להסחף עם אותו גוש אוויר ובכך משמש כאנלוגיה לחרב. אתה יודע מה, בוא לשם הדיון ניקח סירה. רוח 25 קמ"ש מערבית (לכוון מזרח) והמים גם הם נעים 25 קמ"ש מערבית (לכוון מזרח) כך שהסירה בתוך גוש מים שנע מזרחה (אנלוגיה למצנח בגוש האוויר ). הסירה נסחפת עם גוש המים ומי שיושב בסירה לא מרגיש זרימת רוח על פניו. שמת על הסירה מפרש - אתה צודק שום דבר לא משפיע כי מבחינת הסירה היא במצב של אפס רוח. תוריד את המפרש חזרה. הוספת לסירה מנוע אמיתי קטן (אנלוגיה לכוח המשקל של הטייס ) שדוחף אותה במהירות 25 קמ"ש בניגוד לכוון הזרימה. מי שיושב בסירה מרגיש רוח של 25 קמ"ש מערבית על פניו. עד כאן אנחנו יחד ? שמת לסירה מיפרש. כאן מתחילות הספקולציות : לדעתי המפרש ייצר כוח על הסירה שיניע אותה ב ניצב לרוח. אם אני טועה כאן בעניין הסירה בלבד אנא הסבר לי מדוע. אם אני צודק אז היכן האנלוגיה למצנח אינה נכונה ? הייתי מעוניין לשמוע גם דיעות של חברים נוספים. אהרון.

 

[shaison]

מים ,אוויר ,יבשה

אהרון שלום במידה והרוח מערבית אז: סירה במים ללא חרב או סנפיר (תחתית חלקה או עגולה) אבל עם מפרש תסחף מערבה עם הרוח ולא בניצב לרוח (לא מאמין תנסה). סירה במים ללא מפרש תסחף עם הזרם ולא עם הרוח בהרבה מאוד מקרים זה לא אותו הכיוון. (לא מאמין תנסה) כלי גלגלי עם מפרש וגלגל על ציר חופשי (לא בכיוון נתון) יסחף מערבה עם הרוח. הכלים עליהם אתם מדברים לגלגלים יש כיוון נתון והם מתרגמים/מתעלים את הכוח לכיוון מסויים. במצנח רחיפה משקל הטייס מושך למטה ובגלל זווית ההתקפה נוצרת תנועה קדימה לא בגלל חיכוך הטייס באוויר(אז הוא היה מתפקד כחרב/סנפיר במים). בשאיפה שעזרתי קצת יותר להבהיר את הנקודה שי לנואל

 

[דורון עוז]

הכל נכון...

חוץ מהקטע של החרב באויר. למטוס, לדוגמה, יש חרב כזאת - היא נקראת מייצב כיוון (ה"כנף" האנכית מאחור), והיא משמשת בדיוק למה שהיא נקראת - ייצוב הכיוון. אך ייצוב זה הוא ביחס לגוש האויר בו טס המטוס, ולא ביחס לקרקע. כך שאם יש או אין רוח, התנהגות המטוס הינה זהה לחלוטין, והוא אינו "יודע" אם יש או אין רוח, מה כיוונה ומה עצמתה. הטסה של מטוס עם הרוח ונגד הרוח, לדוגמה, זהה לחלוטין, וכנ"ל ברוחות צד. ההשפעה היחידה שיש לרוח על מטוס היא בחישוב של וקטור המהירות ביחס לקרקע - ועניין זה חשוב בשני מקרים בלבד - ניווט והמראה/נחיתה. לגבי המצנח והרוח - אם לדוגמה מצנח טס במהירות 25 קמ"ש, ואין רוח - המהירות הקרקעית שלו תהיה זהה לכל כיוון טיסה שיבחר. אך אם לדוגמה תהיה רוח צפונית של 25 קמ"ש, אם יבחר לטוס צפונה, יקבל מהירות קרקעית של 0 קמ"ש ולמעשה ירחף מעל נקודה, אם יבחר לטוס דרומה יקבל מהירות קרקעית של 50 קמ"ש, ואם יפנה את אפו מזרחה יקבל מהירות קרקעית של כ-35 קמ"ש בכיוון דרום-מזרח. אך בכל אחד מהמקרים הנ"ל, אם ישתמש במד מהירות-אויר יקבל קריאה של 25 קמ"ש מול האף. ניתן לנצל את ה"חרב" רק בגלל שיש חיבור בין שני סוגי תָווך שונים, עם מהירויות שונות, כגון גוש האויר והמים או גוש האויר והקרקע. לכלי הטייס יש מגע רק עם גוש האויר ולכן לא יכול לנצל את הפרשי המהירויות בין האויר לקרקע. אני מרגיש כבר קצת "נודניק", אז אני מקווה שיהיו התייחסויות מעוד חברים.

 

[אהרון ניס]

כל תגובה מוסיפה

למען האמת אני לא יודע את התשובה- בדיוק כמוכם - אבל זה מנקר לי בראש . אכשיו ננסה לראות מה כתבת והיכן איבדתי אותך: 1. במידה והרוח מערבית אז: סירה במים ללא חרב או סנפיר (תחתית חלקה או עגולה) אבל עם מפרש תסחף מערבה עם הרוח ולא בניצב לרוח (לא מאמין תנסה). מסכים -ניסיתי. ( אבל היא נסחפה מזרחה. ) 2. סירה במים ללא מפרש תסחף עם הזרם ולא עם הרוח בהרבה מאוד מקרים זה לא אותו הכיוון. (לא מאמין תנסה) גם מסכים נניח. הסירה משמשת גם היא כמפרש אבל לשם הדיון הסירה היא ללא גרר אווירי. 3. כלי גלגלי עם מפרש וגלגל על ציר חופשי (לא בכיוון נתון) יסחף מערבה עם הרוח. גם מסכים . (מזרחה לא מערבה) 4. הכלים עליהם אתם מדברים לגלגלים יש כיוון נתון והם מתרגמים/מתעלים את הכוח לכיוון מסויים. גם מסכים . 5. במצנח רחיפה משקל הטייס מושך למטה ובגלל זווית ההתקפה נוצרת תנועה קדימה לא בגלל חיכוך הטייס באוויר כאן בלבלת אותי והפסקת. משקל הטייס מפעיל כח למטה אבל בגלל האינטרקציה של המצנח עם האוויר הכח מתורגם למהירות קדימה - בדיוק כמו החרב בסירה לכן אין המצנח דומה לכלי שתארת בסע´ 3. שי ואיתי- אתם יודעים מה ? לכם יש דיבור עם עפקו שמיצר גם מצנחים וגם מפרשי גרירה וגם טייסי ניסוי. תעביר לו את הדיון הזה בבקשה. חברה אל תתיאשו- נגיע למסקנה בסוף. תודה אהרון.

 

[shaison]

אהרון אתה צודק

בכל המקרים הסחיפה עם הרוח המערבית היא מזרחה סירה במים גם כשיש רוח והיא דוחפת את גוף הסירה החיכוך עם המים הוא חזק יותר ולכן היא תיסחף עם הזרם (פעם הייתי בנבחרת ישראל בשייט ותאמין לי הזרם משפיע הרבה יותר מהרוח). למיקרה המטוס זה לא רלוונטי כי הוא מאיץ ע"י שימוש בדחף ממנוע. למקרה שעוד לא הבנת איך פועל מצנח רחיפה אולי כדאי שייקחו לך את כל רשיונתך עד שתעשה ריענון תאורתי. (גש לשמיים מצנחי רחיפה חברה בסדר קפה לא משהו) לילה טוב וגשם לרוב שי לנואל

 

[אהרון ניס]

גם אתה צודק

הקפה לא משהו, אבל מה הקשר לנושא- התברברת קצת לא ? (גם מלשון בירבור וגם מלשון התברברות). אהרון .