הדפסה טעויות פניה של מצפן מגנטי

במסגרת קורס טיס אזרחי, נלמד לבצע גם פניות באמצעות מצפן מגנטי, על כל אי הנוחות הכרוכה בכך, בהשוואה למצפן הג'יירו החדיש שיש לנו כיום בכל מטוס.


כדי להבין שיעור זה היטב, אני ממליץ לצייר מצפן עם 4 הכוונים הראשיים: 360, 090 ,180, 270.


לצורך הבנת טעויות המצפן בפניה נתייחס לשני מצבים עקרוניים:
הראשון – פניה לכוון דרומי. מצב זה מתחלק לשני מצבי משנה: פניה מכוון צפון לכוון מזרח/מערב ופניה מכוון מזרח/מערב דרומה.
השני – פניה לכוון צפוני. מצב זה מתחלק לשני מצבי משנה: פניה מכוון דרום לכוון מזרח/מערב ופניה מכוון מזרח/מערב לכוון צפון.

פניות דרומה
את הפניות דרומה נחלק לשני שלבים:
שלב ראשון – פניה מכוון צפון לכוון מזרח/מערב.
שלב שני – המשך הפניה: מכוון מזרח/מערב לכוון דרום.


פניות דרומה: פניה מכוון צפון לכוון מזרח/מערב.

בפניה מכוון צפון למזרח, יפעלו שני כוחות על המחט:
האחד – כח צנטריפטלי: כח הפועל לכוון מרכז הפניה ופועל על נקודת התליה.
השני – כח צנטריפוגלי: כח הפועל כלפי חוץ, על מרכז הכובד.
כאשר המטוס פונה ימינה, מצפון למזרח, בפניה מתואמת, שני הכוחות הנ"ל שווים ומנוגדים ולכן יוצרים מומנט סיבוב הנובע מכך שכל אחד מהכוחות פועל על נקודה הנמצאת במיקום שונה. כתוצאה מהמומנט נוצר שינוי במצב המחט.
למרות השוויון בכוחות – יש הבדל בקצב ההשפעה שלהם: הכח הצנטריפוגלי משפיע מהר יותר, ולכן בשלב הראשון של הפניה נרגיש את השפעתו יותר מאשר את השפעת הכח הצנטריפטלי.


נעבור כעת שלב אחרי שלב תוך כדי הפניה ונראה מה קורה:
בשלב ראשון המטוס מתחיל לפנות ימינה ואילו המחט מגיבה בתנועה שמאלה (עקב השפעתו המהירה יותר של הכח הצנטריפוגלי). בהסתכלות על המצפן הטייס יראה שהמצפן מראה קטן יותר אפילו מהכון המקורי. לדוגמא: אם היינו בכוון 360 והתחלנו לפנות ימינה-מזרחה, אזי במקום שהכוונים יגדלו תוך כדי הפניה, הרי שבתחילת הפניה יראה המצפן המגנטי כוון 355 בערך, כלומר הכוון קטן במקום לגדול. זו כאמור רק תגובה ראשונית בגלל השפעתו המהירה יותר של הכח הצנטריפוגלי, והיא תתאפס בהמשך על ידי הכח הצנטריפטלי המגיב קצת באחור.
בשלב שני, המצפן יתחיל להסתובב לכוון הנכון, כלומר להגדיל כוונים, אבל עדיין יישאר בפיגור אחרי אף המטוס. אם לדוגמא נעצור את הפניה כשהמצפן מראה כוון 040 ונחכה שתי שניות נראה שהמצפן יתייצב על כוון 043. זאת אומרת, שהמצפן מפגר מעט אחרי אף המטוס.
הפגור של המצפן הולך וקטן עד לאיפוס מוחלט בכוון מזרח. אם נעצור את הפניה בדיוק בכוון מזרח (או מערב), לא תהיה כל טעות בקריאת המצפן והוא יתייצב על כוון מזרח/מערב.
בפניה מכוון צפון לכוון מערב, ניתקל בתופעה זהה:
המטוס פונה שמאלה והמחט פונה ימינה. התוצאה היא שבשלב ראשון אם התחלנו פניה בכוון 360 ואנו פונים לכוון 270, המחט תראה לנו כוון 005 באופן ראשוני. לאחר כשניה, כוון התנועה של המחט יתהפך והיא תתחיל להראות כוונים קטנים והולכים. אם נפסיק את הפניה כשהמצפן המגנטי מראה כוון 330 המחט תתיצב לאחר כשתי שניות על כוון 327, וזאת בגלל שהמחט היתה כל הזמן בפיגור.


מסקנות לגבי פניה מכוון צפון לכוון מזרח/מערב:
א.    בתחילת הפניה המצפן יראה לזמן קצר מגמה הפוכה לזאת שהמטוס מבצע בפועל.
ב.    כשניה לאחר מכן המצפן יתאפס ויתחיל במגמה לכוון הנכון, אך עדיין בפיגור קל אחרי המטוס.
ג.    הטעות תלך ותקטן ככל שנתקרב לכוון מזרח/מערב.
ד.    בהתייצבות על כוון מזרח/מערב לא תהיה בכלל טעות.

המשך הפניה – מכוון מזרח/מערב לכוון דרום:

עם תחילה הפניה לא יהיה כל פיגור: הטייס יראה קריאה נכונה שתואמת את הפניה בשלב הראשון. ואולם, ככל שהפניה נמשכת ואנו מתקרבים לכוון דרום, השפעת הכח הצנטריפוגלי גדלה.
אם לדוגמא המטוס פונה ממזרח דרומה, ובאופן טבעי המספרים צריכים לגדול, והטייס יראה כוונים גדלים והולכים מעבר לקצב הפניה האמיתי של המטוס. כלומר, אם נרצה לעצור את המטוס בכוון 180 נצטרך להמשיך בפניה עד שהמצפן יראה 185, ואז לאחר כשניה של התייצבות הוא יראה 180.
אותו עקרון (אבל הפוך) יעבוד גם בצד השני: אם פונים ממערב דרומה, נצטרך להמשיך בפניה עד לכוון 175 כדי שאחרי ההתייצבות המצפן המגנטי יראה כוון 180.

פניות צפונה
גם כאן נחלק את הפניות לשני שלבים: פניות מכוון דרום לכוון מזרח/מערב ולאחר מכן המשך הפניה מכוון מזרח/מערב לכוון צפון.

פניות צפונה: פניות מכוון דרום לכוון מזרח/מערב


המטוס פונה ימינה: התחלנו את הפניה בכוון 180 ואנחנו שואפים להגיע מזרחה, לכוון 090 לדוגמא. לפיכך התחלנו פניה שמאלה. המחט פונה גם היא לכוון מזרח, אבל בקצב מהיר יותר מקצב הפניה של המטוס. כלומר המחט תקדים כל הזמן את המטוס, אך הפער ביניהם ילך ויצטמצם ועד שהמטוס יגיע לכוון מזרח (או מערב), הפער יתאפס והמצפן יראה כוון מדוייק. אבל, אם לא נגיע עד לכוון מזרח אלא נעצור נניח כשהמצפן המגנטי מראה כוון 225 ונחכה שתי שניות להתייצבות, נוכל לראות שההתייצבות היא על כוון 220.
כך גם בפניות מכוון דרום לכוון מערב: אם נתחיל פניה ימינה מכוון 180 לכוון 270, המצפן המגנטי יראה קצב פניה גדול יותר ויראה כוונים גדולים יותר מהכוונים של המטוס בפועל. אבל עם ההגעה לכוון מערב, הפער ייסגר והמצפן המגנטי יראה כוון 270 ביחד עם אף המטוס. לעומת זאת, אם היינו עוצרים לדוגמא כאשר המצפן המגנטי מראה 230 ומחכים שתי שניות להתייצבות היינו מגלים שאנחנו למעשה נמצאים רק בכוון 225.

המשך הפניה – מכוון מזרח/מערב לכוון צפון.
אם נתחיל פניה מכוון 270 או 090 לכוון צפון, נראה שהכוונים שמראה המצפן המגנטי מתקדמים אומנם צפונה, אבל בקצב איטי יותר מאף המטוס. לכן, כדי להתיישר בכוון 360 צריך לעצור את הפניה קצת יותר מוקדם.
לדוגמא: אם נפנה מכוון 270 צפונה, נצטרך להפסיק את הפניה כשהמצפן מראה 355 ולאחר כשתי שניות המצפן יתייצב על כוון 360.
ודוגמא מהכוון ההפוךף אם נתחיל בפניה שמאלית מכוון 090 לכוון צפון, נצטרך לעצור את הפניה כשהמצפן המגנטי מראה 005 כדי שאחרי ההתיצבות הוא יראה 360.

לסיכום:


בפניות שמתחילות בצפון, יש בשלב ראשון מצג הפוך ולאחר מכן איפוס ופיגור בתצוגת המצפן המגנטי. בחליפת כוון  מזרח/מערב יש איפוס של הפיגור בתצוגת המצפן, אך לאחר חליפת כוון מזרח/מערב שוב מתחיל להווצר פיגור הולך וגדל עד לכוון דרום.

בפניות שמתחילות בכוון דרום יש תצוגת מצפן שמראה כוונים צפוניים יותר מהכוון הנכון. פער זה מתאפס בחליפת כוון מזרח/מערב ומייד מתחיל שוב אחרי שחולפים את כוון מזרח/מערב.

spacer.png, 0 kB