טיפ בטיחות 19/25 – מהירויות טיפוס (Vx, Vy)

בעת טיפוס, ובמיוחד לאחר ההמראה, חשוב להכיר שתי מהירויות: 

·      Vy - מהירות הטיפוס המיטבית (Best Rate of Climb) : מביאה את המטוס לגובה הרצוי בזמן הקצר ביותר.

מתאימה כאשר אין מכשולים בקרבת המסלול.

·     Vx - זווית הטיפוס המיטבית : (Best Angle of Climb) מביאה את המטוס לגובה הרצוי במרחק האופקי הקצר ביותר. משמשת כאשר יש מכשולים (עצים, קיר, תשתיות) סמוך לקצה המסלול.

בגבהים נמוכים מהירות Vy  תמיד תהיה גבוהה ממהירות Vx

בנוסף, קיימת גם  מהירות טיפוס בניווט (Cruise Climb) – מהירות נוחה לטיפוס מתמשך תוך שמירה על מהירות הקרובה למהירות הניווט המתוכננת (חשוב בעיקר לניווט ידני).

העקרון הפיזיקאלי שמאחורי Vx ו־Vy

מהירות זווית טיפוס מיטבית (Vx) נגזרת מדחף עודף.

מהירות זווית הטיפוס המיטבית מתקבלת כאשר יש דחף עודף מקסימלי — כלומר, הפרש מקסימלי בין הדחף שהמנוע מסוגל לייצר (Thrust Available)  לבין הדחף הדרוש רק כדי לשמור על טיסה ישרה ואופקית (Thrust Required) שלמעשה שווה בערכו לגרר הכולל (Total Drag).

במהירות זו, המטוס מסוגל להמיר את הדחף העודף לעלייה אנכית מקסימלית – מה שמאפשר לו לטפס לגובה המרבי האפשרי במרחק האופקי הקצר ביותר.

מהירות טיפוס מיטבית (Vy) נגזרת מהספק (Power) עודף.

כאשר המטוס מטפס, המטרה היא להמיר את האנרגיה שמייצר המנוע לעלייה בגובה - כלומר, לאנרגיה פוטנציאלית.

אמנם המנוע מייצר דחף, אך לא כל הדחף הזה מוקדש לטיפוס: חלק ניכר ממנו דרוש רק כדי להתגבר על הגרר.

מהירות הטיפוס המיטבית (Vy) היא המהירות שבה קצב השימוש באנרגיית המנוע הוא היעיל ביותר לצבירת גובה.

כלומר, הדרך הקצרה ביותר בזמן להגיע לגובה הרצוי. במהירות זו, ההפרש בין ההספק הזמין (Power Available) שהמנוע מסוגל לספק, לבין ההספק הנדרש (Power Required),  אשר נחוץ כדי להתגבר על הגרר ולהישאר באוויר, הוא מקסימלי. את ההפרש הזה ניתן לתרגם כולו להמרת אנרגיה לעלייה אנכית - מה שמוביל לטיפוס היעיל ביותר בזמן.

ככל שעולים בגובה, צפיפות האוויר פוחתת וביצועי המנוע והכנפיים משתנים.

כתוצאה מכך, מהירות האוויר האמיתית (TAS - True Airspeed) של Vx וגם של Vy עולות עם הגובה.

לעומת זאת,  השינוי במהירות המכשירית (IAS - Indicate AirSpeed) שונה : Vx  נשארת כמעט קבועה על מד המהירות (IAS) אך ה־TAS  שלה עולה עם הגובה.   

ה TAS של Vy גם כן עולה אך ה-IAS  שלה דווקא יורדת בהדרגה ככל שהגובה עולה. 

בגובה רב מאוד, שתי המהירויות הללו Vx ו־Vy , מתכנסות זו אל זו, עד שהן נפגשות בנקודה הקרויה גבול מעטפת הביצועים  (Absolute Ceiling). זהו הגובה שבו אין יותר עודף כוח או דחף, ולכן לא ניתן להמשיך לטפס.

ניתן לקרוא עוד על הקשר בין הגובה למהירות הטיפוס במאמר המצויין של Bold Method 

בחומרים הנוספים כללנו סרטון של Flight Insight, המראה ניסוי של טיפוס במקביל ב Vx ו Vy.

מקרה מבחן: תאונת HLG כפר גליקסון, אוגוסט 2024

במהלך הליכה סביב ממסלול עם שיפוע חיובי ומכשולים בקצהו, המטוס לא הצליח לצבור מהירות או גובה, למרות שהמנוע עבד בהספק מלא. מהדו"ח עולה כי:

·       המטוס נשאר עם מדפים במצב מלא, דבר שגרם לגרר מוגבר.

·       לא הושגה מהירות Vx הנדרשת למעבר המכשול.

·       המטוס נתקע בצד האחורי של עקומת הכוח – מצב בו המנוע עובד אך הגובה לא מושג.

התוצאה: פגיעה בעצים ובמטוס חונה.

סיכום והמלצות :

·       הכר היטב את מהירויות Vx  ו־Vy  של המטוס שלך.

·       כאשר יש מכשול סמוך להמראה – האץ ל־Vx

·       לאחר המעבר הבטוח – עבור ל־Vy להמשך הטיפוס.

·       הכר את נוהל הטיפוס ב-Vx וב-Vy בהתאם לספר המטוס (POH). 

·       תרגל המראה קצרה וטיפוס ב-Vx מדי פעם (זהו נושא לבחינת רמה וכמובן נכלל במבחן סופי של הקורסים השונים).

חומר נוסף:

·       הסבר של ה FAA לגבי המראות וטיפוס לאחר המראה (כולל הסבר מצוין לגבי Vx ו Vy): 

·       הסבר של Bold Method לגבי Vx ו Vy: 

·       הסבר של Flight Insight לגבי Vx ו Vy:

סרטון מצוין של Flight Insight, המראה ניסוי של טיפוס במקביל ב Vx ו Vy, עד שהמהירויות מתמזגות.

מנע את הסיכונים בשליטתך וטוס בביטחה