A3TB – שנה שלישית

אורן מונטגומרי, ג'ניה גריצ'נובסקי, גיא גורדון ביברשטיין, ישי גלאם, מתן וינטר, סבר בולחזר, עמית גבאי (ראש הפרויקט)
ד"ר לוסי אדרעי־אזולאי
project image

מבוא

פרויקט  עוסק בפיתוח מדגים טכנולוגיות בתחום האוירואלסטיות, שיוכל לשמש כפלטפורמה למחקרים עתידיים בתחום. הפלטפורמה בתצורת כנף מעופפת עם הנעה חשמלי, המבנה שלה גמיש ומודפס בהדפסת תלת־ממד מפולימר Nylon-12 וכן פותחה עבורה מערכת בקרה אוטומטית לטיסה מיוצבת. הפלטפורמה נוסתה בניסוי טיסה שאישר את כלל האנליזות שבוצעו במהלך תקופת הפיתוח.

תיאור

פרויקט  עוסק בפיתוח מדגים טכנולוגיות בתחום האוירואלסטיות, שיוכל לשמש כפלטפורמה למחקרים עתידיים בתחום.

המוטיבציה לפרויקט: השאיפה לכלי־טיס יעילים אנרגטית (ארוכי טווח ובעלי צריכת דלק נמוכה) מובילה לתכן קונפיגורציות עם כנפיים בעלות מנת ממדים גדולה ומבני כנף קלי משקל. קונפיגורציות מסוג זה גמישות יותר מאלו של מטוסים בעלי כנפיים קשיחות, שכן הקשחת המבנה לרוב מתקבלת על־ידי תוספת משקל. תכנון מטוסים גמישים יאפשר הורדת משקל. מעבר לכך, תכנון כנף בריבוי משטחים, מגדיל את מספר דרגות החופש ובתכן עתידי יאפשר לממש תכנון לביצועים אופטימאליים.

איור 2 – תצורת המטוס ומידות עיקריות (במ"מ)

הפלטפורמה המפותחת מאופיינת בכנפיים גמישות. מעטפת הטיסה שהוגדרה להשגת יעדי הפרויקט כוללת פרפור בתוכה. עובדה זו ליוותה את הפרויקט כאחד האתגרים הגדולים בו, ולמעשה מהווה את אחד ההישגים הגדולים. בטיסת הניסוי המסכמת הוצגה טיסה של פלטפורמה גמישה, בה הובחנו שלושה אירועי פרפור מובהקים, בתנאי טיסה התואמים לחיזוי, שנוהלו בצורה טובה.

איור 3 – אירועי הפרפור (תנודות גדולות במדידי התאוצה) למול מהירות הטיסה. ניתן לראות שהזמן בו קורות התנודות מתאים לזמן בו המטוס עבר את מהירות הפרפור כפי שהתקבלה מאנליזת הפרפור, המסומנת בקו ורוד מקוקו.

הפרויקט הוגדר לשלוש שנים. זו השנה השלישית והאחרונה. תוצרי הפרויקט המרכזיים:

(1) כלי־טיס בלתי מאויש בתצורת כנף מעופפת (Flying Wing) גמישה, המיוצר בטכנולוגיית ייצור מתקדמת, המאפשר קיום ניסויים אוירואלסטיים ברמת סיבוכיות גבוהה בעלות נמוכה ובאופן בטיחותי.

(2) סימולטור טיסה המהווה כלי לחיזוי התנהגות הפלטפורמה בניסויי טיסה, (הן להורדת סכונים והן לצמצום משאבים).

(3) מערך ניסוי הרעדה (Ground Vibration Test, GVT) מבוסס מצלמות עקיבה.

(4) תשתית למערכת בקרה ושליטה בצורת הכנף לכנף גמישה, מרובת משטחים.

(5) פיתוח הפלטפורמה בוסס על מודלים חישוביים (מבני, אוירודינמי, אוירואלסטי) ברמות סמך גבוהות שאומתו מול תוצאות ניסויי מעבדה ושטח. תוצרי הפרויקט כוללים מודלים מפורטים ומכוילים של הדגמים אשר יוכלו לשמש, יחד עם המדגים עצמו, למחקר עתידי בתחום טכנולוגיות אוירואלסטיות.

(6) מסמך מסכם (שלושה כרכים), לתיאור פעילות הפיתוח במהלך שלושת השנים. המסמכים מציגים את דרישות הפרויקט, אפיון ותכנון המערכת על כל מרכיביה, הצדקת הקונפיגורציה בחישובים וניסויי מעבדה. ריכוז ניסויי טיסה, תחקירים והמלצות להמשך פעילות.

מעבר להיותו של פרויקט זה בחזית הידע בתחום המחקר האוירואלסטי, הוא היווה הזדמנות עבור הסטודנטים ללמידה והתנסות בתחומים מתקדמים ושימושיים בתעשייה, דוגמת תכן להדפסת תלת מימד, תהליכים כגון הוכחת עמידה בדרישות רת"א להטסת כטב"מ, קיום סקר מוכנות להטסה, PRR (סקר מוכנות לניסוי טיסה), ביסוס הקשר הפורמאלי בין הפקולטה/טכניון למנחתים אזרחיים ועוד.

איור 4 – צוות הפרויקט ומעבדת אוירואלסטיות בתום טיסת הניסוי


A3TB – שנה שלישית