טיסנאות

טיסן ממונע

טיסנאות היא תחביב פופולרי מאז שנות ה-30 של המאה ה-20. אנשים העוסקים בתחביב זה בונים מטוסים קטנים המכונים טיסנים מחומרים כמו בלזה, עץ, קצף מוקשה, פיברגלס וחומרים אחרים. ישנם סוגים שונים של טיסנים, החל מדאונים פשוטים וכלה בדגמים מוקטנים של כלי טיס אמיתיים - עד לקנה מידה של 1:3 מול כלי הטיס האמיתי.

עקרונות וחוקים בבנייה

ילדים בחוג לטיסנאות בקלוב התעופה בתחילת שנות החמישים

טיסנים מתוכננים לפי אותם עקרונות אווירודינמיים כמו מטוסים רגילים. לבנייתם משתמשים בדרך כלל בעץ, לרוב עץ בלזה קל, לשם יצירת שלד הטיסן, אותו מצפים בבד או נייר, שנמשח בדופ כדי שיתכווץ ויצמד לשלד. ישנם גם חומרים פלסטיים חדישים ("סולארפילם") שניתן להצמידם לגוף הטיסן על ידי שימוש בחום הנפלט ממקור חום, מגהץ למשל, שמכווץ ומצמיד אותם לשלד הטיסן. קלות המשקל של הטיסן היא חשובה, אך חשוב גם כן חוזקו כדי שיעמוד בפני הכוחות הפועלים עליו בזמן הטיסה.

שיטות בנייה

שיטת הבנייה המסורתית של טיסנים היא שימוש בבסיס ליצירת גוף המטוס (המרכב), קורות וצלעות לשם יצירת הכנפיים ומשטחי הזנב. בטיסנים חזקים יותר משתמשים לרוב במשטחי עץ כדי ליצור חלקים אלו, או בכנף המורכבת מליבת פוליסטיירן מורחב המוקף ברצועות של עץ לבוד, בדרך כלל מסוג אובצ'י. טיסנים כאלו הם בדרך כלל כבדים מהטיסנים שנבנו בשיטה המסורתית ויהיו בדרך כלל ממונעים ולא ישמשו רק כדאונים. כיום נהוגות שיטות בנייה מתקדמות, השאולות מעולם התעופה המתקדמת והחלל, ומתבססות על שימוש בחומרים מרוכבים. חומרים אלו (כגון בדי פיברגלס, קוולר ופחמן) בשילוב עם שרפים סינתטיים (כגון אפוקסי) יוצרים מבנים קשיחים יותר וקלים יותר ממבנים המבוססים על עץ ובלזה. בשנים האחרונות התרחב השימוש בטיסנים הבנויים רובם ככולם מחומרים מוקצפים בלבד, דוגמת פוליסטיירן או EPP. את המבנה של טיסנים אילו מחזקים ומיצבים על ידי קורות חיזרן או קרבון שמודבקים אל או בתוך המבנה שלהם.

סוגי מנועים

בטיסנים ממונעים משתמשים במגוון מנועים. בדרך כלל מדובר במנוע בערה פנימית עם צילינדר אחד בעל שתי פעימות המשתמש במערכת הצתה מסוג glow plug ובדלק כמתנול ששופר על ידי תוספת ניטרומתאן. כן מוסיפים לדלק שמן קיק או שמן סינתטי אחר שישמש כנוזל סיכה. עם זאת, ישנם גם מנועי טיסנים אחרים, בהם כאלו עם מספר גדול יותר של צילינדרים, מנועי ארבע פעימות, מנועי דיזל וכו'. מנועים שהחלו להופיע בשנות התשעים הם המנועים החשמליים (שלא היו קלים מספיק עד אז, בעיקר בשל משקל הסוללות). מנועים אלה אמינים יותר, נקיים יותר, ושקטים יותר מאשר מנועים הפועלים על דלק נוזלי. בשנים האחרונות נפוץ מאוד השימוש במנועים חשמליים ללא מברשות (Brushless) בעלי ניצולת גבוהה יותר. כן גבר השימוש בסוללות קלות יותר מסוג ליתיום פולימר (LIPO). בנוסף ישנם אף טיסנים המונעים בעזרת מנוע מבוסס גז דחוס (CO₂).

שיטת הנעה ללא מנוע

שיטה נוספת להנעת טיסנים קלים יחסית, שאינם נשלטים מרחוק, היא שימוש במנוע אלסטי - גומייה שמסובבת לפני הטיסה וכאשר היא משוחררת, היא מסובבת את מדחף הטיסן. זוהי שיטה פשוטה ביותר, אולם היא מוגבלת בזמן הפעולה, מצריכה גוף טיסן חזק שיעמוד במתח, ויש בה איבוד דחף אקספוננציאלי לאורך ציר הזמן.

שיטות הנעה סילונית

כל שיטות ההנעה שתוארו לעיל מבוססות על שימוש במדחף. אולם בשנים האחרונות החלו להשתמש גם במנועי טורבינת סילון הצורכים תערובת של דלק סילוני. בשל גודלם והדחף העצום שהם מייצרים, ניתן להשתמש במנועים אלו רק בדגמים גדולים וחזקים שרובם נבנים על ידי המטיסים עצמם בתור טיסני סקייל, והם יקרים למדי. אפשרות הנעה נוספת היא שימוש במנועים רקטיים קטנים המשתמשים בדלק מוצק, אך גם אלו נדירים למדי.

שיטות המראה לטיסנים ללא מנוע

טיסן מיניאטורי במשקל 15 גרם שבנה פרופ' ז'ן-ניאל ניקוד

גלשנים (טיסנים לא ממונעים) משולחים לאוויר מידו של המטיס או בעזרת מעוט אלסטי. בדרך כלל מטיסים גלשנים במקומות בהם תנאי הסביבה מספקים כוח עילוי מתמשך, כמו למשל בצלע גבעה שהרוח מכה בה כלפי מעלה. באופן עקרוני גלשנים יכולים גם לנסוק על זרמי אוויר חמים ('טרמיקות') כמו דאונים, אך להטיסם זו מיומנות לא פשוטה, בהתחשב בעובדה שאי אפשר להבחין בזרם האוויר החם אלא רק בתוצאות השפעתו על הגלשן.

קבוצות בקטגוריית טיסנים

• טיסנאות חופשית: בקבוצה זו נמנים כל הטיסנים אשר טסים באופן חופשי ללא התערבות המטיס או חיבור כלשהו לקרקע. טיסנים אלו קדמו לטיסתם של האחים רייט. תת-מחלקות של קבוצה זו הם:
  • טיסני דאון-חופשי, המשוגרים מהקרקע על ידי השלכה או באמצעות כבל ולאחר מכן גולשים לקרקע;
  • טיסני מנוע-גומי, המונעים על ידי רצועות אלסטיות המסובבות מדחף ומעלות את הטיסן לגובה ממנו הוא גולש לקרקע, בטיסנים מתקדמים יותר המדחף מתקפל לצידי הגוף עם סיום פעולת ה"מנוע" לשם הפחתת ההתנגדות;
  • טיסני מנוע-חופשי, המונעים באמצעות מנוע בוכנה הפועל מספר שניות בודדות ומעלה את הטיסן לגובה ממנו הוא גולש לקרקע;
  • טיסני מנוע-חשמלי, המונעים באמצעות מנוע חשמלי שמעלה את הטיסן לגובה ממנו הוא גולש לקרקע;
• טיסנים נהוגי-כבלים: אלו טיסנים שנשלטים על ידי זוג כבלים שקצהם האחד מחובר למשטחי ההיגוי של הטיסן (הגה הגובה) וקצהם השני מחובר לידית הטסה בידו של המטיס. בעזרת תנועות היד מעלה ומטה, יכול המטיס לשלוט בגובה טיסתו של הטיסן שסובב את המטיס במרחק קבוע ממנו (לרוב כ-15 מטר).
• טיסנים מונחי רדיו: אלו טיסנים (יכולים גם להיות דאונים) שבהם מותקן מקלט רדיו הקולט את אותות הבקרה הנשלחים ממשדר שבידי המטיס, ובתגובה מניעים את משטחי ההיגוי של הטיסן.
• טיסני רדיו בעלי מנוע – מתנול (2 או 4 פעימות) או בנזין: טיסנים אלו נפוצים מאוד. ניתן לחלקם לכמה קטגוריות, בהן:
  • טריינר (trainer) - טיסנים אשר הדגש בתכנונם הוא על קלות ההטסה ופשטות התפעול. מאופיינים בתגובות סלחניות יחסית של הטיסן, אשר מקלות על המטיס. אילו לרוב טיסנים בעלי כנף עילית, פרופיל כנף שטוח בתחתיתו ודיהדרל בזויות יחסית גבוהות. קיימים גם טריינרים בעלי כנף תחתית וזווית דיהדרל קטנה יותר, אלו לפעמים נקראים "טריינר מתקדם" (advanced trainers) ותכונותיהם לרוב הן פשרה בין הסלחנות, היציבות והפשטות של טריינרים לבין הזריזות והמהירות של טיסנים מתקדמים יותר. פחות שכיחים הם טריינרים בעלי כנף אמצעית או תחתית ופרופיל מלא, עם דיהדרל בזווית נמוכות. טיסנים מקבוצת הטריינרים מסוגלים לבצע תרגילים אווירובטיים בסיסיים, כאשר הדבר משתנה מטיסן אחד למשנהו.
  • טיסן אווירובטי - טיסנים המסוגלים לבצע סדרות תרגילים אווירובטיים ברמה גבוהה ולהם משטחי היגוי גדולים יחסית לגודלו הכללי של הטיסן. מאופיינים לרוב בפרופיל כנף סימטרי או חצי סימטרי, ובשל כך בעלי יכולת עילוי נמוכה יותר, דיהדרל בזווית נמוכה ולפעמים ללא דיהדרל כלל. המנועים המורכבים על טיסנים מקבוצה זו לרוב חזקים יותר ממנועים האופייניים לטיסני טריינר.
  • טיסן מהירות - טיסנים קלים ומהירים במיוחד. בתכנונם הושם הדגש על הפחתת הגרר ככל האפשר.
  • טיסן מתכונתי (scale) - טיסן שעיצובו מבוסס על דגם קיים של מטוס. ברוב המקרים, מדובר על דגם מטוס מפורסם, דגם היסטורי (למשל - מטוסם של האחים רייט) או מטוס קרב ידוע (מסרשמידט הגרמני וספיטפייר הבריטי הן דוגמאות נפוצות). לטיסני סקייל נהוג לשדך מנועי ארבע-פעימות, כאשר צליל המפלט שלהם דומה יותר לצליל שהיה מפיק הדגם המקורי.

חובבי טיסנים רבים מאורגנים במועדונים. במדינת ישראל מרכז את ענף הטיסנאות קלוב התעופה לישראל.

סימולטורים

עם התפתחות הטכנולוגיה התאפשרו תוכנות סימולציה להטסת טיסנים, המאפשרות לרכוש ניסיון בהטסת טיסנים (בעיקר טיסני רדיו) ללא נזקים במקרה של ריסוק וכן לבחון טיסנים שונים בתנאים פיזיקליים מציאותיים.

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא טיסנאות בוויקישיתוף

• דנה רוסו, ‏טייס ללא מטוס, באתר חיל האוויר הישראלי, 30 באוגוסט 2010
• תחרות טיסנאות מנוע, יומני כרמל ספטמבר 1950 (התחלה 3:22)
• אתר קלוב התעופה לישראל