דף הבית   |  אודות האגודה צור קשר    The Israeli Light Sport Aircraft Association
 
 
  »  התעופה הספורטיבית  
  »  הכל לטיסה  
  »  הנהלה וועדות  
  »  טיסה לחו"ל  
  »  ידע תעופתי כללי  
  »  קונים ומוכרים  
  »  Welcome  
 

   

 
 
 
 
 
 
 


מגנטיות כדור הארץ:
א. לכדור הארץ שני קטבים בצפון ושניים בדרום. הזוג האחד הינו נקודת החיתוך של ציר סיבוב כדור הארץ עם קליפתו ונקרא קוטב גיאוגרפי וכן גם קוטב אמיתי. השני הינו הקוטב המגנטי.
ב. מגנטיות כדור הארץ היא תוצר של ליבת המתכת של הכדור והיא הגורמת לו להתנהג כמגנט ענק, בעל קטבים וקווי שטף.
ג.   זוג הקטבים בצפון – גיאוגרפי ומגנטי וכן גם הזוג שבדרום, אינם חופפים. הקוטב המגנטי הצפוני נמצא בקו רוחב N70, וקוטב המגנטי הדרומי, בקו רוחב S70. הקטבים המגנטיים משנים מקומם ביחס לקטבים הגיאוגרפיים ונעים במעגל לאורך קוי הרוחב הנ"ל. פרק הזמן הדרוש להם להקפה שלמה, 960 שנה.
 


 
שדה מגנטי   - לכדור הארץ שדה מגנטי אשר קווי הכוח שלו (קווי שטף מגנטי),  מחברים את הקוטב הצפוני עם הקוטב הדרומי.
 


 
כיוון:
זוהי הזווית הנמדדת במעלות עם כיוון השעון יחסית לקו נתון.
על פני כדור הארץ הקו הנתון שלגביו מודדים כיוון הוא קו אורך גאוגרפי.
הכיוון מסומן בשלוש ספרות, לדוגמא:
כיוון מזרח מכונה 090.
כיוון דרום מכונה 180.
כיוון מערב מכונה 270.
כיוון צפון מכונה 000 או 360.
 


 
 
סוגי כיוונים:
א.   צפון אמיתי - הכיוון אל הקוטב האמיתי (הגאוגרפי).
ב.     צפון מגנטי - הכיוון אל הקוטב המגנטי.
ג. כיוון אמיתי - זווית הנמדדת בין הצפון האמיתי (גאוגרפי) וציר האורך של המטוס, עם כיוון השעון.
 


 
כיוון מגנטי - זווית הנמדדת בין הצפון המגנטי וציר האורך של המטוס, עם כיוון השעון.
 


 
נטיה מגנטית – Magnetic Declination/variation:
זוהי הזווית בין הצפון המגנטי והאמיתי/גאוגרפי. הנטיה משתנה ממקום למקום על פני הכדור.
אם הצפון המגנטי נמצא מזרחה מהצפון האמיתי, אזי הנטיה מזרחית ומסומנת: (+) E.
אם הצפון המגנטי נמצא מערבה מהצפון האמיתי, אזי הנטיה מערבית ומסומנת: (-) W.
 


 
הכוונים אותם מראה המצפן המגנטי תלויים בכוונו האמיתי של המטוס ובנטייה המגנטית באזור הטיסה.
כאשר הנטייה היא מערבית, הכוון המצפני גדול מהאמיתי.
כאשר הנטייה היא מזרחית, הכוון המצפני  קטן מהאמיתי.
 
הכוונים הנמדדים על המפה הם אמיתיים ואילו המצפן במטוס מראה כוונים מגנטיים. בכדי לדעת מראש את הכוון אותו נרצה לראת על המצפן בזמן הטיסה, יש להוסיף/להוריד הנטייה המגנטית מהכוון האמיתי.
מגנטי = נטייה E – אמיתי                                                              מגנטי = נטייה + אמיתי
אם הנטייה מזרחית, נחסיר אותה מהכוון האמיתי                       ואם מערבית, נוסיף לכוון האמיתי.
West Best                                                                                          East Leas
                                                                

                 
 
 
הנטייה המגנטית באזורים שונים בישראל בשנת 2006 הייתה בין 3.3° לבין 4.0°, לכן הצפון הגאוגרפי נמצא בין 3.3° לבין 4.0° מערבית (נגד כיוון השעון) ביחס לכיוון מחט המצפן.
 
 
איזוגונל:
זהו קו דמיוני המחבר נקודות בעלות נטיה שווה על פני כדור הארץ. בישראל עובר איזוגונל - E3.
 
אגונל:
זהו קו דמיוני המחבר נקודות בעלות נטיה - אפס.
 
 
תרגילים לדוגמא:                                         
1) נתון: כיוון אמיתי - 190.
נטיה מגנטית - W9.
מהו הכיוון המגנטי?
פתרון: נסמן על המעגל את הצפון האמיתי, נמדוד 190 מעלות מהצפון האמיתי ונסמן את הכיוון האמיתי. נמדוד 9 מעלות מערבית לצפון האמיתי ונסמן את הצפון המגנטי.
הכיוון המגנטי יהיה: 199 = 9 + 190.
 


 
) נתון: כיוון מגנטי  080. 
נטיה מגנטית  E15.
מהו הכיוון האמיתי?
פתרון: נסמן על מעגל את הצפון האמיתי, נמדוד 15 מעלות מזרחית לצפון האמיתי ונסמן את הצפון המגנטי.
נמדוד 080 מעלות מהצפון המגנטי ונסמן את הכיוון המגנטי
הכיוון האמיתי יהיה: 095 = 15 + 080.
 


 
המצפן
המצפן המגנטי
עקרון הפעולה של המצפן המגנטי מבוסס על תכונת המחט המגנטית לפנות אל הצפון המגנטי.
המחט המגנטית מונחת על דיסקה אשר בבסיסה ציר דק הנעוץ בתוך גומחה בראשו של חרוט קטום.
הדיסקה ארוזה בקופסה בעלת חלון שקוף המופנה לכוון הטייס.
הקופסא מלאה בנוזל שקוף, אשר תפקידיו לשאת בחלק ממשקל הדיסקה (חוק ארכימדס), לסכך תנועת הציר ולשכך תנודות הדיסקה בעת תמרוני המטוס וטלטלותיו.
על גבי החרוט מסומנים הכיוונים, כאשר הצפון מסומן בקו לבן ואילו כוונים ראשיים אחרים מסומנים באותיות W,E,S. כל 5 מעלות מסומנות בקו קצר וכל 10 מעלות מסומנות בקו ארוך. בכל 30 מעלות נרשם הכוון בשלוש ספרות. (לעיתים בשתיים בלבד וזאת מחמת גודלו של המצפן).
 


 
טעויות המצפן
א. טעויות מצפון עקב כוחות חיצונייםהפועלים עליו (תאוצה, תאוטה,פניה)
טעויות אלה מקורן במבנה המצפן והכוחות הפועלים על המחט - כוח הכובד, כוח מגנטי אופקי ואנכי. עקב טעויות אלה תזייף מחט המצפן בתמרונים של פניות, תאוצות ותאוטות. קריאת כיוון מדויקת תתקבל רק בטיסה ישרה ובמהירות קבועה.
 
א.   שקיעה מגנטית – Magnetic Inclination :
הזוית שבין וקטור השדה המגנטי לבין האופק.
בתמונה שמשמאל מוצגים קווי השטף המגנטי וניתן לראות כי בקטבים הם ניצבים לפני כדור הארץ ואילו בקו המשווה הם מקבילים לפני כדור הארץ. כך בדיוק תתנהג מחט המצפן. ככל שנתקרב לקוטב הצפוני ראשה ייטה מטה וזנבה מעלה. ככל שנתקרב לקוטב הדרומי, זנבה ייטה מטה וראשה מעלה. זו השקיעה המגנטית. כתוצאה, מרכז הכובד של מחט המצפן משנה מקומו על גבי המחט. מקו המשווה ודרומה יימצא צפונה לנקודת התלייה. מקו המשווה וצפונה יימצא דרומה לנקודת התלייה.
 


 
) טעויות כתוצאה מפניה - כאשר המטוס פונה, אמורה המחט המגנטית להשאר קבועה במרחב ולהצביע כל הזמן לכיוון הצפון המגנטי ועל ידי כך אנו אמורים לקבל בחלון המצפן את הכיוון הנכון. כתוצאה מהשקיעה המגנטית, נמצא מרכז הכובד שלה בחלקה האחורי, בחצי הכדור הצפוני (ובחלק הקדמי בחצי הדרומי).
כאשר המטוס בפניה פועלים על המחט שני כוחות נוספים הפועלים ממרכז הכובד שלה:
הכוח הצנטרפוגלי - הפועל ממרכז הכובד בכיוון החוצה מהפניה (C.F.).
 הכוח הצנטרפטלי - הפועל גם הוא ממרכז הכובד אך בכוון הפוך לכוון הפעולה של הכוח הצנטרפוגלי.
מכיוון שבמחט המצפן מיקום נקודת התליה ומרכז הכובד אינם זהים ייוצר מומנט סיבוב ו"זיוף" כוון.
 


 
"זיוף" זה של המחט אינו קבוע ותלוי בגורמים הבאים:
 כיוון הפניה המבוצע - ימנית או שמאלית.
 חצי הכדור בו נמצא המטוס - צפוני או דרומי. (גורם המשפיע על מיקום מרכז הכובד יחסית לנקודת התליה).
 כיוון הטיסה.
נבדוק כעת את "זיוף" המצפן המתקבל במטוס המבצע פניה ימנית בחצי הכדור הצפוני:
 


 
בכיוון צפון - המחט המגנטית תוסט עם כיוון השעון עקב הכוח הצנטרפוגלי והצנטרפטלי ובפועל נקבל בחלון המצפן כיוון קטן יותר מהנכון. לדוגמא במקום כיוון 360 יופיע בחלון כיוון 355.
 
בכיוון מזרח - הכוח הצנטרפוגלי והצנטרפטלי פועלים לאורכה
של המחט ועל כן לא יגרמו לסטיתה. הכיוון המתקבל בחלון יהיה הנכון.


 
בכוון דרום – המחט המגנטית תוסט נגד כוון השעון עקב הכוח הצנטרפוגלי והצנטרפטלי ובפועל נקבל בחלון המצפן כיוון גדול יותר מהנכון. לדוגמא : במקום כיוון 180 יופיע בחלון כיוון 185.
 


בכוון מערב – הכוח הצנטרפוגלי והצנטרפטלי פועלים לאורכה של המחט ועל כן לא יגרמו לסטיה. הכיוון המתקבל בחלון המצפן יהיה נכון.
 


נסכם את "זיופי" המצפן בפניה ימנית בחצי הכדור הצפוני בשרטוט הבא:
 


מהשרטוט ניתן לראות שבכיוון מזרח ומערב הסטיה מתאפסת ואילו בכיוון צפון ובכיוון דרום מגיעה הסטיה לערכה המירבי. בכיוונים שבין הכיוונים הראשים תתקבל סטית ביניים.
עלינו לזכור את "זיופי" המצפן בפניה ימנית בחצי הכדור הצפוני, ולגבי הפניות הנוספות עלינו לזכור את הכללים הבאים:
א)      כשהמטוס בפניה שמאלית בחצי הכדור הצפוני - כיווני הסטיה מתהפכים.
ב)      כשהמטוס בפניה ימנית בחצי הכדור הדרומי - כיווני הסטיה מתהפכים.
ג)        כשהמטוס בפניה שמאלית בחצי הכדור הדרומי - כיווני הסטיה זהים לאלה שבפניה ימנית בחצי הכדור הצפוני.
הערה : בכל מקרה כאשר המטוס מפסיק לפנות בכיוון כלשהו, המחט תשוב למקומה המקורי והטעות תעלם.
 
2) טעויות עקב תאוצה ותאוטה - מרכז הכובד של המחט המגנטית לא נמצא בנקודת התליה שלה, לכן טעות בכיוון כאשר המטוס מאיץ או מאיט, מכיוון שאז מופעלים כוחות על מרכז הכובד של המחט הגורמים לסטיתה. מכיוון שהתאוצה הפוכה מהתאוטה יתקבלו טעויות הפוכות בשני המקרים.
נסתפק אם כן, בבדיקת הטעויות הנוצרות במצפן הנמצא במטוס המאיץ בכיוונים שונים בחצי הכדור הצפוני (הטעויות הנוצרות במטוס מאיט, או במטוס הנמצא בחצי הכדור הדרומי יהיו הפוכות בכיוון). תאוצה ותאוטה נובעות מהמהירות הקרקעית של המטוס, כלומר ממהירותו יחסית לכדור הארץ (ולא ממהירותו האווירית שהיא יחסית לגוש האוויר בתוכו הוא טס).
 
 
 תאוצה מערבה - נוצר כוח על מרכז הכובד בכיוון הפוך לתאוצה המסיט את המחט נגד כיוון השעון, בפועל נקבל בחלון המצפן כיוון צפוני יותר. לדוגמא: במקום כיוון 270 נקבל יופיע כיוון 275.
 
 


 תאוצה מזרחה - נוצר כוח על מרכז הכובד בכיוון הפוך לתאוצה המסיט את המחט עם כיוון השעון, בפועל נקבל בחלון המצפן כיוון קטן יותר מהאמיתי. לדוגמא: במקום כיוון 090 נקבל יופיע כיוון 085.
 


 תאוצה צפונה/דרומה - בכיוונים אלה לא נוצרת טעות מכיוון שמרכז הכובד ונקודת התליה של המחט נמצאים בקו אחד עם הכוח המופעל.
 


 
ב. סטית המצפן
כאשר נעמיד מטוס במקביל לקוי השטף המגנטים, המצפן לא בהכרח יראה כיוון צפון מדויק - 360. הסיבה לסטית מצפן זו היא השדה המגנטי הפנימי של המטוס הנוצר על ידי הגוף, המנוע ומערכות חשמל שונות המשנים את הכוחות המגנטיים וגורמים למצפן "לזייף".
בעת בניית המטוס משתדלים להקטין את סטית המצפן ככל האפשר, ובנוסף ניתן גם לאפס את המצפן במטוס במסגרת הטיפולים השיגרתיים. איפוס המצפן יבוצע כשבמטוס כל המעורכות והציוד המצוי בו בטיסה רגילה. ישנם מספר מקרים שלאחריהם חובה לאפס את המצפן:
                ­       כאשר המטוס חדש.
                ­       כאשר מכניסים מצפן חדש.
                ­       לאחר החלפת חלקים במטוס כמו: מנוע, רדיו ועוד.
                ­       אחרי בקורת.
                ­       אחרי טיסה בסופת ברקים.
                ­       כאשר יש ספק ברמת הדיוק שלו.
מידת הסטיה של המצפן משתנה עם שינוי כיוון הטיסה היות והיא תלויה ביכולת האיפוס של המצפן.
 
צפון מצפני - הכיוון אליו מצביעה מחט המצפן כתוצאה מהשפעת השדה המגנטי של כדור הארץ והשדה המגנטי של המטוס.
כיוון מצפני - זווית הנמדדת בין הצפון שמראה המצפן (הצפון המצפני) לבין ציר האורך של המטוס, עם כיוון השעון.
סטיה - מוגדרת כזווית שבין הצפון המגנטי לצפון המצפני.
כשהצפון המצפני נמצא מזרחית לצפון המגנטי - הסטיה מזרחית ומסומנת: (+) E.
כשהצפון המצפני נמצא מערבית לצפון המגנטי - הסטיה מערבית ומסומנת: (-) W.
 


סטייה מצפנית הנה ההפרש שנותר לאחר איפוס המצפן בין הכוון המגנטי ללא השפעת גוף המטוס ובין הכוון שהמצפן מראה למעשה.
הסטייה המצפנית  שונה בכל כוון ועל כן מצרפים למצפן המגנטי טבלה הצמודה לו ובה רשומות הסטיות המצפניות בארבעת הכוונים הראשיים – NESW.
הכוון המגנטי המבוקש נושא כותרת FOR – NESW ואילו הכוון המצפני על פיו נטוס נושא כותרת STEER ויירשם בשלוש ספרות. לדוגמא : FOR N = STEER 005.
איפוס המצפן בכיוון אחד גורר סטייה בכיוון אחר ועל כן מבצעים תהליך איפוס חוזר ונשנה על מנת להגיע לאופטימום או הפשרה הטובה ביותר בכל הכיוונים. הסטיה המרבית המותרת בתום האיפוס היא 4 מעלות.
 
נעצור לרגע על מנת לעשות סדר בדברים שלמדנו:
הכרנו חמישה משתנים:
v      כיוון אמיתי - הכיוון אל הקוטב/צפון האמיתי (הגאוגרפי).
v      כיוון מגנטי - זווית הנמדדת בין הצפון המגנטי וציר האורך של המטוס, עם כיוון השעון.
v      כיוון מצפני - הכיוון אליו מצביעה מחט המצפן כתוצאה מהשפעת השדה המגנטי של כדור הארץ והשדה המגנטי של המטוס.
v      נטיה מגנטית - הזווית בין הצפון המגנטי לצפון האמיתי.
v      סטיה מצפנית - הזווית בין הצפון המצפני לצפון המגנטי.
 
v      כאשר ידועים לנו שלושה משתנים מתוך החמישה נוכל לחשב באמצעותם את השניים האחרים :
כוון אמיתי(+W/- E נטיה מגנטית)=כוון מגנטי(+W/-E סטיה מצפנית)=כוון מצפני
 
נתיב אמיתי – הזווית שבין הצפון האמיתי/גאוגרפי לנתיב שמבצע המטוס
נתיב אמיתי = כוון אמיתי±סחיפה
 
תרגילים לדוגמא:
1) נתון:
כיוון אמיתי - 226.
כיוון מגנטי - 235.
כיוון מצפני - 210.
מצא את הסטיה והנטיה.   
פתרון:
א) נסמן את הצפון האמיתי.
ב) נמדוד 226 מעלות מהצפון האמיתי ונסמן את הכיוון האמיתי.
ג) נמדוד 235 מעלות מהכיוון האמיתי ונסמן את הצפון המגנטי.
ד) כעת נחשב את הנטיה: W-9 = 235 - 226.
ה) נמדוד 210 מעלות מהכיוון האמיתי ונסמן את הצפון המצפני.
ו) כעת נחשב את הסטיה: E25 = 210 – 235


2) נתון:
כיוון מצפני - 330.
נטיה - E8.
סטיה - W4.
מצא את הכיוון המגנטי והכיוון האמיתי.
פתרון:
א) נסמן את הצפון המגנטי והכיוון האמיתי.
ב) נמדוד 8 מעלות מזרחית לצפון האמיתי ונסמן את הצפון המגנטי.
ג) נמדוד 4 מעלות מערבית לצפון המגנטי ונסמן את הצפון המצפני.
ד) מהצפון המצפני נמדוד 330 מעלות ונסמן את הכיוון המצפני.
ה) כעת כאשר שלושת "הצפונים" והכיוון המצפני מסומנים נחשב את הכיוונים:
כיוון מגנטי 326 = 4 - 330
כיוון אמיתי: 334 = 8 + 326
 


 
ישנה דרך נוספת המסתמכת על הזיכרון ובאמצעותה ניתן לפתור "בעיות כיוונים".
עלינו לרשום את הנתונים בצורה הבאה:
 


כאשר הנטיה/סטיה E, אזי המשתנה העליון גדול יותר, או לחילופין כאשר המשתנה העליון גדול יותר אזי הנטיה/סטיה היא - E.
 כאשר הנטיה/סטיה W, אזי המשתנה העליון קטן יותר, או לחילופין כאשר המשתנה העליון קטן יותר אזי הנטיה/סטיה היא - W.
                                                     
דוגמאות:
1. כיוון אמיתי 210.
          נטיה מגנטית?
כיוון מגנטי 205.
          סטיה מצפנית?
כיוון מצפני 207.
 
פיתרון: כיוון אמיתי (העליון) גדול מהכיוון המגנטי ולכן הנטיה המגנטית - E5.
             כיוון מגנטי (העליון) קטן מהכיוון המצפני ולכן הסטיה המצפנית - W2.
 
2. כיוון אמיתי?
          נטיה מגנטית - W7.
כיוון מגנטי 278.
          סטיה מצפנית - E3.
כיוון מצפני?
 
פיתרון: הנטיה המגנטית - W7 ולכן כיוון אמיתי (העליון) קטן מהכיוון המגנטי 271 = 7 - 278.
   הסטיה המצפנית - E3 ולכן כיוון מגנטי (העליון) גדול מהכיוון המצפני
 
מצפן ג'ירו
מצפן הג'ירו מבוסס על תכונתו של סביבון או דיסקה סובבת לשמור על כיוון צירו במרחב. (חוק ההתמדה).
על מנת שהדיסקה הסובבת (בכוח מנוע חשמלי או מנגנון יניקת אוויר) תשמור מצבה במרחב חרף תנועת ותמרון המטוס, "תולים", אותה על מערכת בעלת שלושה צירים.
דיסקת כוונים הגלוייה לעין הטיס במחוון המצפן מחוברת במצמד לדיסקה הסובבת.
בעוד המטוס על הקרקע, ישחרר הטייס את דיסקת הכוונים מהדסקה הסובבת ע"י לחיצת כפתור ויסובב דסקת הכוונים עד שהכוון שמראה יתאים לזה של המצפן המגנטי או כוון מסלול ההמראה עליו עומד רגע לפני עזיבת בלמים.
כאשר המטוס פונה ומשנה כוון, ישמר מצבה של דיסקת הכוון במרחב ועל כן ישתנה הכוון הנראה לעין הטיס.
לכאורה אמורה הדיסקה הסובבת לשמור מצבה משך כל הטיסה ועמה את דיסקת הכיוונים , אלא שמחמת חיכוך וכן תימרונים חריפים, יפעלו כוחות על הדיסקה הסובבת ויגרמו לה "סחיפה" ואי דיוק בשמירת מצבה במרחב.
לפיכך על הטייס להשוות מעת לעת ובטיסה ישרה ואופקית, את הכוון במצפן הג'רו עם זה של המצפן המגנטי. הייה ויש הפרש, יתקן את הכוון במצפן הג'רו ויתיאמו לזה של המגנטי, תוך שהוא לוקח בחשבון את הסטייה המצפנית.
 
בטיסה לטווחים ארוכים ישתנה מצבה של הדיסקה ביחס לפני כדור הארץ וזאת משום ששומרת מצבה במרחב בעוד המטוס עוקב אחר פני כדור הארץ.
שינוי יחסי זה גורם כמובן לטעות כיוון ועל חובה על הטייס להתאים שוב ושוב את הכוון במצפן הג'ירו לזה של המצפן המגנטי.
מצפן ג'ירו משוכלל יותר הוא זה המחובר אל המצפן המגנטי ישירות. בהיווצר הפרש, יתבצע תיקון ללא התערבות הטיס.
עוד יותר משוכלל הוא זה, בעל התקן שנוי מצב דיסקה סובבת כך, שישמר מצבה היחסי – אופקי ביחס לכדור הארץ.
 


 


 
 
Bookmark and Share
Back
האגודה לתעופה ספורטיבית  |   הגלבוע 11, ראשל"צ 75471    |   פקס:  03-6127993   |   טלפון: 03-6128946
לחץ כאן לעריכת טקסט לחץ כאן לעריכת טקסט לחץ כאן לעריכת טקסט לחץ כאן לעריכת טקסט לחץ כאן לעריכת טקסט לחץ כאן לעריכת טקסט לחץ כאן לעריכת טקסט

לחץ כאן לעריכת טקסט

לחץ כאן לעריכת טקסט

* טייסים ומבקרים נכבדים, ברצוננו להבהיר כי כל האמור ומוצע באתר זה (בכל העמודים), הינו לידיעה כללית בלבד, אין אנו אחראים לשימוש פרטי או מסחרי שיעשה בנאמר\מוזכר\הורדה \קישור באתר זה
 
אתר זה נבנה ומקודם בגוגל על ידי חברת מדיה גרופ