ססנה 172

ססנה 152

:ההבדל בין מד למחוון

מד הוא המכשיר מבצע מדידה ואילו מחוון הוא המכשיר המציג את תוצאות המדידה לטייס

אם נבחן לדוגמא את מד ומחוון הגובה נמצא שהמד אינו מודד גובה אלא את לחץ האוויר הסטטי ואילו המחוון ממיר תוצאות מדידת הלחץ, ליחידות גובה. גובה לחץ

לא את הגובה האמיתי מעל פני הקרקע או מעל פני הים, אלא את הפרש הגובה שבין לחץ הבסיס שנקבע ע"י הטייס בחלון מחוון הגבוה, לבין מיקומו האנכי של המטוס

.לפיכך, אין לומר מד גובה, אלא מחוון גובה

- מחווני מנוע

מדים תלויי לחץ האוויר –

מדי מהירות אוויר, גובה ושיעור נסיקה/הנמכה הם מדי לחץ אוויר"המתרגמים" את ערכי הלחץ הנמדדים לגובה, מהירות ושיעור נסיקה/הנמכה.

מד מהירות ניזון מלחץ אוויר דינמי וסטטי ואילו מד הגובה ומד שיעור טיפוס/הנמכה, ניזונים רק מלחץ אוויר סטטי.

מהירויות בתעופה:

מהירות אוויר אמיתית - True Air Speed – TAS

מהירות המטוס ביחס לגוש האוויר שבתוכו נע. (לטייס אין מידע על מהירות זו).

השימוש במהירות אוויר אמיתית - בתכנון טיסת שיוט ונווט.

מהירות מכשירית - IAS- Indicated Air Speed

לחץ אוויר הדינאמי הנמדד ע"י "מד המהירות" ו"מתורגם" למהירות.

מהירות מכוילת – CAS - Calibrated Air Speed

מהירות מכשירית, המתוקנת לשגיאות מד המהירות, מיקום צינור הפיטו ופתח לחץ סטטי.

השימוש במהירות מכוילת - בעיקר לצרכי נווט ושיוט המחייבים רמת דייוק גבוהה ככול האפשר של ידיעת מהירות המטוס ביחס לגוש האוויר בתוכו הוא נע. משמע, הקרוב הטוב ביותר למא"א – TAS.

מהירות קרקע - – Ground Speed - GS

מהירות המטוס ביחס לקרקע.

מהירות הקרקע הנה תוצר צרוף מהירות הרוח וכיוונה (תנועת גוש האוויר בתוכו המטוס נע), עם מהירות אוויר אמיתית - TAS

השימוש במהירות קרקע - לצרכיי שיוט ונווט.

בשלב תכנון הטיסה יעשה שימוש במא"א ורוח חזויה.

במהלך הטיסה יעשה שימוש במהירות המכשירית – CAS ורוח מחושבת. לחלופין במכשיר GPS.

מהירות אקוויוולנטית – Equivalent Air Speed - EAS

מהירות טיסה שקולה/שוות ערך (EAS), היא מהירות האוויר בגובה פני ים, על פי התקן הסטנדרטי, ושבו הלחץ הדינמי זהה ללחץ הדינמי במהירות אוויר אמיתית (TAS), בגובה הטיסה.

בטיסה במהירות נמוכה, המהירות היא זו שתוצג על ידי מחוון מהירות ובעלת אפס טעויות.

השימוש במהירות אקוויוולנטית - מהירות זו שימושית לניבוי טיפול מטוסים, לחצים אווירודינמיים, מהירות הזדקרות ועוד.

מספר מאך - היחס בין מהירות מכשירית ומהירות הקול.

מהירות הקול - משתנה בהתאם לטמפ' האוויר . בגובה פני הים וטמפ' 15 מעלות = 661 קשר.

מספר מאך – היחס בין מהירות המטוס ומהירות הקול, בגובה וטמפ' בו הוא מצוי.

מד ומחוון מהירות –

מערכת המחסרת הלחץ הסטטי מהלחץ הכללי. נותר לחץ האוויר הדינמי שהנו פועל יוצא מתנועת המטוס ו"מתורגם" למהירות - "מהירות מכשירית".

.לחץ האוויר הסטטי הוא לחץ האוויר בגובה בו מצוי המטוס

.לחץ האוויר הכללי הנו הלחץ הסטטי בצרוף הלחץ הדינמי

הלחץ הדינמי (ram air) משודר למד המהירות דרך צינור הפיטו. (ראה בשרטוט שלעיל).

.מדידת ההפרש (במערכת פשוטה), מוצגת בתמונה שלהלן

מתמונת מד ומחוון המהירות הפשוט ביותר המוצג לעיל ניתן לראות דסקית בתוך צילינדר הניזונה מהלחץ הכללי - דינמי וסטטי מצדה האחד (התחתון) והגורם לה לעלות מעלה בתוך הצילינדר.

לחץ סטטי המוזן לדסקית מצידה העליון מקזז את זה הבא מלמטה ועל כן מידת עליית הדסקית בצילינדר תלויה רק בעוצמת הלחץ הדינמי שהינו פועל יוצא ממהירות המטוס בתוך גוש האוויר.

במד המהירות שבמטוס מוחלפת הדסקית שלעיל באנרואיד/דיאפראגמה שהינו קופסה בעלת דפנות גמישים וקפיציים והמוצבת במיכל המקבל את לחץ הסביבה – לחץ סטטי.

לחץ אוויר כללי – דינמי וסטטי מוזן לתוכה מצינור הקרוי "צינור פיטו".

מאחר והלחץ הסטטי מבחוץ מתקזז עם הלחץ הסטטי שמבפנים, יתפשט האנרואיד/דיאפראגמה כפועל יוצא מעוצמת הלחץ הדינמי בלבד ובאופן יחסי לעצמתו.

באמצעות מערכת מנופים, מתורגמת התפשטות האנרויד/דיאפראגמה לתנועת מחוג על גבי סקלה מכויילת מהירויות ומוצגת כמחוון המהירות המכשירית לטייס.

שים לב: מד מהירות לא מודד את מהירותו היחסית של המטוס בתוך גוש האוויר בו הוא טס, אלא את לחץ האוויר הדינאמי ו"מתרגם" אותו למהירות. לכן מהירות זו נקראת "מהירות מכשירית".

לכאורה המהירות המוצגת לטייס הנה המהירות יחסית לגוש האוויר בתוכו נע המטוס ולא היא. מאחר שעם העליה בגובה צפיפות האוויר פוחתת, עבור אותה מהירות מכשירית נדרשת מהירות אוויר אמיתית גבוהה יותר יחסית לגוש האוויר, על מנת לקבל לחץ דינמי כקודם. מכאן, בגובה פני הים ותנאי אטמוספירה סטנדרטים, שווה המהירות המכשירית למהירות האוויר האמיתית. ככול שנעלה בגובה, יגדל ההפרש בין המהירות המכשירית למהירות האוויר האמיתית.

התנהגות המטוס הנה בהתאם למהירות המכשירית ועל כן לדוגמא, הזדקרות המטוס תתרחש בכל גובה באותה מהירות מכשירית, (אך לא באותה מהירות אוויר אמיתית).

(מחוון המהירות עשוי להציג המהירות במי"ש, קשר או אף קמ"ש (נפוץ ב"גוש המזרחי" לשעבר

תקלות –

פתח דינאמי/פיטו חסום – המחוון יתנהג כמחוון גובה.

פתח סטטי חסום – בטיסה אופקית חווי מהירות שגויים. בטיפוס והנמכה החווי הפוך לתנועה. בנסיקה המהירות תרד ובהנמכה המהירות תעלה.

מחוון תקוע – כנראה הצטברות מים בתא האנרואיד.

שגיאות מד המהירות

שגיאות מיקום

שגיאות הנובעות ממיקום לא-אידאלי של צינור הפיטו והפתח הסטטי ומזוויות ההתקפה שלהם. למעשה מודד מד המהירות את הפרש הלחץ שבין הזרימה העצורה בתוך צינור הפיטו (stagnation pressure) לבין הזרימה החולפת על פני הפתח הסטטי (static pressure) ומתרגם הפרש זה, "הלחץ הדינמי" (dynamic pressure), למהירות.

המדידה תהיה מדויקת רק כאשר צינור הפיטו יצביע בדיוק אל תוך הזרימה, במקום בו היא לא מופרעת ע"י נוכחות המטוס, ואילו הפתח הסטטי יהיה ניצב בדיוק לזרימה שם.

מעשית, אידאל זה אינו מושג אך השגיאות הנובעות מכך הנן קבועות לדגם המטוס וניתנות להתחשבות.

בספר המטוס אמורה להימצא טבלה שבה, מול ערכי המהירות המחוונית, מובאים ערכים המתחשבים בשגיאות אלה. זוהי מהירות האוויר המכוילת, CAS.

שגיאות דחיסות

שגיאות שיטתיות נובעת מדחיסות האוויר במספרי מאך משמעותיים, הגורמות להעלאת הצפיפות והטמפרטורה בתוך צינור הפיטו.

המהירות המתוקנת ביחס לשגיאות אלה היא מהירות האוויר האקויוולנטית EAS.

במטוסים הטסים במספרי מאך בסדר גודל של 0.2-0.1 מאך, שגיאה זו זניחה ואפשר בהחלט להניח כי EAS=CAS.

שגיאות צפיפות

שגיאות שיטתיות הנובועת מעצם הגדרת הלחץ הדינמי, התלוי לא רק במהירות אלא גם בצפיפות האוויר.

מחוון המהירות מכויל כך שבגובה פני הים, בתנאי אטמוספרה תקנית, אפקט הצפיפות מתבטל והמהירות האמיתית - TAS שווה למהירות המכויילת - CAS. אולם כאשר "גובה הצפיפות" עולה עקב טמפ' גבוהה, נסיקה ו/או דלילות יתרה של האטמוספרה, יורדת קריאת המחוון אפילו אם המהירות האמיתית נשמרת.

יחידות מקובלות למדידת לחץ :

1) מילימטר/אינטש כספית – גובה עמוד הכספית במערכת המדידה.

2) מיליבר - Mb- בר היא יחידת מידה של לחץ השווה למיליון דין לסנטימטר רבוע, כלומר למאה אלף פסקל .

מקור המילה הוא מיוונית báros, שמשמעותה משקל.

לחץ אוויר אטמוספירי ניתן לרוב במיליבר (אלפיות "בר"). לחץ האוויר הסטנדרטי בגובה פני הים הוא 1013.25 מיליבר (או 1.01325 bar).

הקטופאסקל – HpA - שם חליפי למיליבר - Mb ושווה ערך לו.

3) 1 אינטש כספית = 33.86 מיליבר

4) 1 בר = 29.529 אינטש כספית

5) 1 בר = 75.00 ס"מ כספית

6) PSI - ראשי תיבות: ‏Pounds per Square Inch‎: יחידת מידה ממערכת היחידות הבריטית המשמשת למדידת לחץ, ומייצגת את הלחץ הנוצר מהפעלת כוח של 1 פאונד (ליברה) על שטח של 1 אינץ' רבוע. (1 בר = 14.5 PSI בקירוב).

מהירות V

V₁

מהירות החלטה - מהירות בה צוות האוויר מגיע להחלטה אם להמשיך המראה או לבלום. מהירות זאת מחושבת למשקל המטוס, תנאי הסביבה, אורך המסלול וכדומה מכיוון שאחריה לא תהיה אפשרות לבלום והיה עדיף להמריא כמעט בכל מקרה.

V₂

מהירות בטוחה לאחר המראה - במטוסי נוסעים רב מנועיים מהירות זאת משיגים מהר ככל הניתן לאחר ניתוק מהקרקע. מהירות זאת מאפשרת למטוס לטפס בכוח של מנוע אחד, מה שיאפשר לצוות לתמרן את המטוס לנחיתה בטוחה במקרה ומנוע אחד כושל.

V2min

מהירות מינימלית להמראה בטוחה.

V₃

מהירות סגירת מדפים.

V_A

מהירות תמרון מיועדת, נקראת גם "מהירות מקסימלית עבור סטייה נשלטת".

V_B

מהירות מקסימלית מיועדת עבור משב רוח עוצמתי.

V_C

מהירות שיוט מיועדת, נקרא גם מהירות השיוט האופטימלית, זוהי המהירות היעילה ביותר במונחים של מרחק, מהירות ושימוש בדלק.

V_EF

המהירות שבה צפוי שתתרחש תקלה קריטית במנוע בזמן המראה.

V_F

מהירות מדפים מיועדת.

V_FE

מהירות טיסה מקסימלית עם מדפים פרוסים (Maximum Flap Extended speed).

V_FTO

מהירות המראה מקסימלית.

V_H

מהירות מקסימלית עבור טיסה מאוזנת בהספק מקסימלי ממושך.

V_LE

מהירות הטיסה המקסימלית עם כני נחיתה פתוחים - המהירות המקסימלית בה ניתן לטוס בצורה בטוחה עם כני נחיתה פתוחים.

V_LO

המהירות המקסימלית להפעלת כני הנחיתה - המהירות המקסימלית בה ניתן לפתוח או לסגור את כני הנחיתה בצורה בטוחה.

V_LOF

מהירות המראה.

V_MC

מהירות מינימלית נשלטת עם תקלה קריטית באחד מהמנועים כאשר הוא הופך להיות לא פעיל.

V_mcg

מהירות מינימלית לשליטה על הקרקע - מהירות האוויר המינימלית שבה המטוס ניתן לשליטה מבחינה כיוונית בזמן האצה על המסלול עם מנוע אחד לא פעיל, עם כוח המראה במנוע/ים הפעיל/ים ובהנחה שהיגוי הגלגל הקדמי לא פעיל.

V_MO

מהירות טיסה מקסימלית במטוסים גדולים (Maximum Operating limit speed).

V_MU

המהירות המינימלית בה המטוס יכול מבחינה פיזיקלית להתנתק מהקרקע (Minimum Unstick speed). מהירות זו תהיה תמיד נמוכה יותר מ- V_R.

V_NE

מהירות מרבית מותרת (Never Exceed) - סף מהירות בטיחותית - לעולם אין לעבור - זוהי המהירות המרבית לה תוכנן המבנה של המטוס, מעל מהירות זאת ייתכן אובדן שליטה או נזק קטסטרופלי למבנה או מנועי המטוס, בדרך מהירות זאת היא 10%-30% מעל למהירות התפעול המרבית של כלי הטיס.

V_NO

מהירות שיוט מבנית מקסימלית או מהירות מקסימלית בטיסה רגילה (Maximum speed for Normal Operations).

V_R

מהירות הרמת אף - מהירות בה המטוס מסוגל לנתק את כן הנסע הקדמי מהקרקע לקראת ניתוק לגמרי.

V_Ref

המהירות המוגדרת לנחיתה או מהירות חציית סף.

V_S

מהירות הזדקרות או מהירות מינימלית לטיסה יציבה בה המטוס עדיין נמצא בשליטה (Stall speed).

V_S0

מהירות הזדקרות או מהירות טיסה מינימלית בתצורת נחיתה.

V_S1

מהירות הזדקרות או מהירות מינימלית לטיסה יציבה בה המטוס עדיין נמצא בשליטה בתצורה מוגדרת.

V_SR

המהירות המוגדרת להזדקרות.

V_SR0

מהירות המוגדרת להזדקרות בתצורת נחיתה.

V_SR1

מהירות המוגדרת להזדקרות בתצורה מוגדרת.

V_SW

מהירות בה מופיעה אזהרת הזדקרות.

V_TOSS

מהירות המראה בטוחה עבור כלי טיס בעל רוטור אנכי בקטגוריה A.

V_X

מהירות זווית טיפוס מרבית - מהירות זאת מקנה טיפוס מרבי יחסית למרחק, נשלט על ידי זווית האף של המטוס בגלל שבזמן זה המצערת תהיה תמיד בכוח מלא. בא לידי שימוש במקרה ויש מכשול שצריך לעבור מיד לאחר המראה, לא חל בכל מצב.

V_Y

מהירות קצב טיפוס מרבי - מהירות זאת מקנה טיפוס מרבי יחסית לזמן, נשלט על ידי זווית האף של המטוס בגלל שבזמן זה המצערת תהיה תמיד בכוח מלא. בא לידי שימוש בטיפוס רגיל בכוח מלא, בדרך כלל לאחר המראה.

V_BG

מהירות מייטבית לדאיה ללא הנעה - המהירות המספקת יחס עילוי-גרר המקסימלי המאפשר את מרחק הדאיה הגדול ביותר.

V_FS

המקטע האחרון של ההמראה עם תקלה במנוע אחד.

V_mca

מהירות שליטה מינימלית באוויר - מהירות האוויר המינימלית שבה המטוס ניתן לשליטה מבחינה כיוונית בזמן טיסה עם מנוע אחד לא פעיל וכוח המראה במנוע/ים הפעיל/ים.

V_mcl

מהירות שליטה מינימלית באוויר בתצורת גישה לנחיתה או בתצורת נחיתה עם מנוע אחד לא פעיל.

V_tos

מהירות מינימלית עבור יחס טיפוס חיובי עם מנוע אחד לא פעיל.

V_XSE

המהירות של זווית הטיפוס המייטבית עם מנוע פעיל אחד במטוס קל דו-מנועי - מהירות המספקת את התוספת המרבית של גובה לכל יחידת מרחק בעקבות תקלה במנוע

V_YSE

המהירות של יחס הטיפוס המייטבית עם מנוע פעיל אחד במטוס קל דו-מנועי - מהירות המספקת את התוספת המרבית של גובה לכל יחידת זמן בעקבות תקלה במנוע

צינור פיטו וחריר לחץ סטטי –

הזנת לחץ סטטי למערך מחווני טיסה תלויי לחץ אוויר מבוצעת בד"כ באמצעות צינור שתחילתו בחריר על דופן המטוס הצדי (מחוץ לתא הטיס או בתוכו, אם אינו מדוחס) והמשכו בצינור אל המערך.

הזנת הלחץ הטוטאלי מבוצעת מצינור הקרוי "צינור פיטו" והבולט בד"כ מחרטום המטוס או מותקן על כנף המטוס, כאשר הפתח מכוון אל זרם האוויר.

קיים צינור פיטו פשוט, המקבל רק לחץ טוטאלי, קיים צינור פיטו המקבל לחץ סטטי מחריר צד שבראשו וקיים צינור פיטו המשלב השניים ליחידה אחת.

18 - הנרי פיטו, צרפתי יליד איטליה שהמציא את "צינור פיטו" בתחילת המאה ה

צפיפות האוויר - כמות האוויר ביחידת נפח.

צפיפות האוויר הנה פונקציה של הלחץ, הטמפ' והלחות שבאוויר. לחץ גבוה מעלה הצפיפות ואילו טמפ' ולחות גבוהים מקטינים צפיפות האוויר.

עם העליה בגובה קטנה צפיפות האוויר ועם הירידה, גדלה.

מד ומחוון גובה

מד גובה הינו למעשה מד לחץ אטמוספרי - ברומטר.

מד לחץ אטמוספרי הפשוט ביותר הינו מיכל כספית ובתוכו מבחנה הפוכה ומרוקנת אוויר. לחץ האוויר שהינו לחץ עמוד האוויר כולו גורם לכספית לעלות במבחנה לגובה שהינו יחסי ללחץ המופעל ע"י עמוד האוויר.

גובה עמוד האוויר תלוי בגובה מיקום המיכל, מעל פני הקרקע.

במד הגובה מחליף אנרואיד/דיאפרגמה את מיכל הכספית.

האנרואיד אטום ללחץ הסביבה ועל כן מידת התכווצותו או התפשטותו הנם ייחסים ללחץ הסטטי השורר סביבו.

לחץ זה יחסי לגובה המד מעל הקרקע ועל כן מתרגם לגובה על מחוון הגובה שבתא הטייס.

תיקון ללחץ הברומטרי הנוכחי –

מאחר והלחץ הברומטרי משתנה על פי שינויים במזג האוויר, קיים התקן בתוך מד הגובה המאפשר לטייס לשנות את הגדרת האפס וזאת ע"י הפעלת לחץ מכני על האנרואיד באמצעות מנגנון הנשלט ממחוון הגובה.

מצב אפס או אחר יופיע בחלון הלחץ של מחוון הגובה, במונחים של לחץ ברומטרי (אינטש כספית או Bar).

תקלות – חסימת פתח לחץ סטטי תגרור היתקעות מחוון הגובה.

"לחצים תעופתיים" – בתחום התעופה קיימים "לחצים" המשמשים כבסיס לכיול מחוון הגובה :

1) QFE – הלחץ השורר בגובה השדה. מחוון גובה המכויל ללחץ זה, יראה אפס גובה כאשר המטוס על הקרקע ואת הגובה מעל פני השדה, כאשר המטוס בטיסה.

2) QNH – הלחץ השורר בגובה פני הים למעשה. מחוון גובה המכויל ללחץ זה יראה את גובה השדה מעל פני הים, כאשר המטוס על הקרקע ואת גובה המטוס מעל פני הים, כאשר המטוס בטיסה.

3) QNE – הלחץ בגובה פני הים באטמוספירה סטנדרטית – 1013.25 bar וכן גם 29.92 אינצ' כספית. משמש כלחץ בינלאומי אחיד עבור טיסות מטוסי תובלה בנתיבים בינלאומיים.

הערה : לא ידוע המקור והפשר לצירופי האותיות הללו. כנראה מקורם בתקופה בה התקשורת בוצעה באמצעות קוד מורס שאז הומצאו צרופי אותיות אקראיים, כקיצורים למונחים שונים.

4) QFF - הלחץ בתחנת המדידה, מתוקן לטמפ' נוכחית.

מונחי גובה תעופתיים –

.הגובה הנמדד מנקודה מסוימת על הקרקע -Height

True Altitude - גובה אמיתי - המרחק האנכי של המטוס מפני הים.

גובה אמיתי יתקבל אם וכאשר מכויל מד הגובה ללחץ השדה, המתוקן ללחץ השורר בגובה פני הים.

גובה מכשירי - הגובה על מחוון הגובה כאשר מכויל ל - True Altitude

Absolute Altitude - גובה אבסולוטי - המרחק האנכי של המטוס מפני הקרקע.

Density Altitude - גובה הצפיפות - גובה לחץ מתוקן עבור טמפרטורה לא סטנדרטית.

Pressure Altitude - גובה לחץ = גובה צפיפות - בתנאי טמפרטורה סטנדרטי.

Flight Levele - גובה המטוס כאשר מחוון הגובה מכויל ללחץ הסטנדרטי בגובה פני הים 1013.25 מ"ב. מבוטא בשלוש ספרות שמשמעותן גובה במאות רגל

גבהים תעופתיים מוצגים ברגל, למעט חלק ממדינות הגוש הסובייטי לשעבר, המציגות במטר

רום טיסה מוצג כגובה ברגל, מחולק ל - 100. לדוגמא: רום טיסה 100 מייצג גובה 10.000 רגל

כאשר נשנה את הלחץ במחוון הגובה, ישתנה הגובה המצוין במחוון.

שנוי הלחץ כלפי מעלה יעלה את הגובה המוצג במחוון ואילו שינוי הלחץ כלפי מטה, יפחית את הגובה המוצג במחוון.

מד ומחוון שיעור נסיקה והנמכה –

בדומה למד הגובה גם מד שיעור נ/ה מוזן רק בלחץ סטטי, אך בשונה ממנו באנרואיד/דיאפרגמה קיים חרייר המאפשר השוואת לחצים איטית בין פנים האנרואיד לבין חיצוניותו. שיעור השוואת הלחצים מתרגם לשיעור שינוי הגובה המוצג לטייס על מחוון שיעור טיפס/הנמכה ברגל לדקה.

פתח סטטי חסום – בהנמכה תתקבל קריאת יתר ובנסיקה תתקבל קריאת חסר.

מד ומחוון טמפ' האוויר –

קיים במטוסים גדולים בד"כ ונדיר בקטנים.

סליל המושפע מטמפ' האוויר, יתפשט בעלות הטמפ' ויניע את המחוג בהתאם.

טמפ' האוויר מצידה, מושפעת ממהירות המטוס וחייבת תיקון בהתאם.

- מד ומחוון החלקה

מחוון החלקה הנו פלס מים קמור. מהיותו קמור תמצא הכדורית - ball במרכז כל עוד המטוס אינו מבצע החלקה.

היה והמטוס מצוי בהחלקה תחליק הכדורית - ball מהמרכז ותציין לטייס שמצויי בהחלקה ואת כוון ההחלקה.

מצפן מגנטי

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 באותיותW,E,S . כל 5 מעלות מסומנות בקו קצר וכל 10 מעלות מסומנות בקו ארוך. בכל 30 מעלות נרשם הכוון בשלוש ספרות.

(לעתים בשתיים בלבד וזאת מחמת גודלו של המצפן).

טעויות מצפן הנגרמות ע"י תמרון המטוס -

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.

טעות שקיעה מגנטית - Magnetic Dip

בפניה לכיוון צפון יש לעצור הפניה בטרם הגעה לכיוון - 5 מעלות לערך.

בפניה לכיוון דרום יש לעצור הפניה לאחר מעבר הכיוון - 5 מעלות לערך.

בפניות לכיווני מזרח או מערב, אין טעויות שקיעה מגנטית.

טעויות האצה והאטה:

בהאצה בכיוונים מזרחיים או מערביים, המצפן יראה פניה קלה צפונה.

בהאטה בכיוונים מזרחיים או מערביים, המצפן יראה פניה קלה דרומה.

בהאצות והאטות בכיוון צפון או דרום, אין טעויות מצפן.

איפוס מצפן:

המצפן המגנטי סובל מהשפעות הסביבה המתכתית של המטוס ועל כן חייב איפוס קרקעי שהינו תהליך ארוך ומייגע של קיזוזי שגיאות בארבעת הכיוונים הראשיים.

חרף מאמצי האיפוס, נותרות שגיאות ואלו נרשמות על דפית קטנה המוצבת מתחת למצפן וגלוייה לעיניי הטייס. (ראה בתמונה שלעיל).

מחווני טיסה המונעים ע"י מנוע חשמלי או משאבת וואקום -

מטוסי תעופה כללית וססנה 152/172 בכללם, מצויידים במחווני טיסה המאפשרים טיסה בכל מז"א ולילה.

מחוונים אלו כוללים מחוון פניה ונטיה, מחוון כוון ואופק מלאכותי. מחוונים אלו מקבלים המידע על מצבו היחסי של המטוס באמצעות סביבון ג'ירו השואף לשמור מצבו במרחב.

הנעת הג'ירו מבוצעת ע"י מנוע חשמלי או משאבת וואקום.

יתרון ההנעה החשמלית הינו ביציבות ההנעה. חסרונו בעת תקלה במערכת החשמל.

חסרון משאבת הוואקום הינו שההנעה אינה יציבה (כי מושפעת ממהירות הטיסה). יתרונה שאינה תלוייה באספקת חשמל.

בין שהג'ירו מונע ע"י מנוע חשמלי ובין שמונע ע"י משאבת וואקום, הוא סובל מסחיפה (ראה הסבר בפרק "נווטות")

וחייב עידכון חוזר נשנה בהתאמה. מצפן גירו למצפן המגנטי ואופק מלאכותי לאופק האמיתי.

:עקרונות מחוונים מבוססי ג'ירו

מד ומחוון פניה ונטיה – TURN SLLP INDICATO

מד ומחוון הפניה יעודם להראות לטייס את כיוון הטית הכנפיים ואת שיעור הפניה שמבצע המטוס.

סביבון ג'ירו התלוי על מסגרת אחת (בעל דרגת חופש אחת) יגיב על הפרעה בניצב לכוון ההפרעה.

הקו הראשון המסומן מימין ומשמאל למחוג המחוון, מציין שיעור פניה 1 שמשמעו ביצוע פניה של 3 מעלות בשניה.

180 מעלות בדקה.

360 מעלות בשתי דקות.

שיעור פניה 2 משמעו 360 מעלות בדקה אחת.

הטיית הכנפיים הדרושה לביצוע שיעור פניה מסויים תלויה במהירות אוויר אמיתית.

בססנה 152/172 הנעת הג'ירו הינה ממקור חשמלי ולפיכך חשוף לתקלות חשמל.

מצפן הגירו -

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.

במהלך הטיסה יש לקיים השוואה חוזרת ונשנית של מצפן ג'ירו מצפן מגנטי ולוודא שתואמים.

אופק מלאכותי –

סביבון ג'ירו בתלייה חופשית על שלושה צירים המאפשרים תנועה חופשית של הסביבון במרחב ושמירת מצבו חרף תמרוני המטוס.

הקו הכתום המקוטע שבמרכז המחוון נקרא "ציפור". הוא מקובע למקומו במישור הגלגול אך ניתן להרמה והורה ע"י הטייס. מייצג את המטוס.

הקו המפריד בין האזור החום ("אדמה") לאזור הכחול ("שמיים"), מייצג את קו האופק ונע על פי מצבו היחסי של המטוס ביחס לאופק.

השנתות שבהיקף העליון של המחוון ("בשמיים"), מציינות הטיית הכנפיים. כל שנתה - 10 מעלות.

הקווים שמתחת לציפור ("באדמה") ומעליה ("בשמיים"), מציינים מצב עילרוד של המטוס. כל קו 10 מעלות אף מתחת או מעל האופק.

הכפתור שמימין למטה (pull to cage ) משמש ליישור האופק והצמדה ל"ציפור".

בתחילת הטיסה ואף במהלכה ובלבד שהמטוס בטיסה ישרה ואופקית יכול הטייס להביא את קו האופק המלאכותי והמשועבד לסביבון, למצב אופקי ומקביל לאופק האמיתי וכן גם לקבוע מצב ה"ציפור" בציר העילרוד.

בעת תמרון המטוס, ימשיך קו האופק המלאכותי לשמור על מצבו המקביל לאופק האמיתי משום שמשועבד לסביבון הג'ירו, ואילו ה"ציפור" הוא הקו הכתום והקבוע במקומו ומייצג את המטוס, ייציג לטייס את מצב המטוס ביחס לאופק המלאכותי והאמיתי.

תפוקות נוספות של המחוון הן זוית ההטייה בה מצוי המטוס ביחס לאופק וזווית העילרוד שלו.

במהלך הטיסה יש לקיים השוואה מתמדת של חווי אופק מלאכותי עם שאר מחווני הטיסה ולוודא שתואמים.

המערכת חשופה לסחיפות כאשר הראשונה נובעת מחיכוך הסביבון ומסגרות התלייה.

השנייה נובעת מתנועה הצמודה לכדור הארץ שהיא תנועה מעגלית כנגד התמדת הסביבון במרחב.

טעויות נוספות הן:

בהאצה האופק יראה מעט גלגול ימינה וטיפוס.

בהאטה, מעט גלגול שמאלה והנמכה.

במטוסים קלים כון ססנה 152/172, הנעת הג'ירו של האופק המלאכותי מתבצעת בד"כ, באמצעות משאבת היניקה.

לפיכך, היה ועוצמת היניקה אינה מספקת, האופק המלאכותי יגיב באיטיות ואף עלול להיתקע.

משך התייצבות האופק המלאכותי לאחר התנעה, עד 5 דקות.

עבור משקל ואיזון

:מחוון פניה ונטייה המשולב עם מחוון החלקה

.ציר ג'רו מד הפניה תלוי כך שיגיב רק על הפרעה במישור הסבסוב