טיסן "חופשי", מה יש טיסנים נעולים ?. הטיסנים המוכרים לרוב הציבור הם אלו עם מנוע הנשלטים מרחוק ועושים כל מיני פעלולים וידועים בשם "טיסני רדיו", אם כן מהו "טיסן חופשי"?

במאמר זה זו אנסה להסביר מה הם טיסנים חופשיים ולתת תשובה לשאלה הנ"ל תוך התייחסות לכללים הקבועים בחוקת הטיסנאות הספורטיבית של הפדרציה הבינלאומית לאווירונאוטיקה (ה- F.A.I).
עולם התעופה עתיק יומין הוא, מאז ומעולם ניסו בני האדם לחקות את מעוף הציפור, טיסנים חופשיים הם הדבר הקרוב ביותר לכך. אין זה פלא אם כן שטיסנים חופשיים הם צורת הטיסנאות הותיקה ביותר. טיסנים ניבנו ע"י האחים רייט, אוטו ליליאנטל ואחרים כבר לפני כמאה וחמישים שנים. לפני כמאה שנה הוקמה הפדרציה הבינלאומית לאווירונאוטיקה ואליפות העולם הראשונה בטיסנים הייתה לטיסנים חופשיים ונערכה בשנת 1930.
טיסן חופשי, אם כן, הוא טיסן אשר אינו נישלט ע"י המטיס בזמן טיסתו, זאת בשונה מטיסנים במחלקות הרדיו או הכבלים- שם למטיס יש שליטה על הטיסן במשך כל מהלך הטיסה. בתחום הטיסנים החופשיים קיימות מחלקות רבות בהן של טיסנים המשוגרים לאוויר ע"י זריקה מידו של המחרה (כדוגמת גילשונים), טיסנים המונעים ע"י מנוע גומי (כדוגמת טיסני ג- 2), טיסנים המועלים לאוויר באמצעות כבל ומשוחררים ממנו בגובה לטיסה חופשית (כדוגמת טיסני ד- 2), טיסנים המצוידים במנוע בוכנה (כדוגמת טיסני מ- 2) וישנן מחלקות רבות נוספות אך היריעה קצרה מלפרט את כולן...
אנסה לתת תיאור קצר למחלקות הטיסנאות הבינלאומיות המקובלות בישראל תוך שימוש בסעיפי חוקת הטיסנאות. יש לציין כי לכל אחת מן המחלקות הבינלאומיות ישנם מחלקות משנה דומות אשר דורשות מיומנות מקצועית נמוכה יותר.

תחרות טיסנים חופשיים :
טיסן חופשי הוא ביסודו דאון. דאון דואה באופן חופשי וזמן שהייתו משתנה בתלות במזג האוויר בו הוא טס. המטרה בתחרות של טיסנים חופשיים היא שהטיסן ישהה באוויר זמן מרבי ככל האפשר עד למקסימום המוגדר בחוקה.
בשנים הראשונות שבהן נערכו תחרויות נתנו לטיסנים לדאות עד שנעלמו. מהר מאוד הבינו שזה לא ממש תחרות אלה יותר מזל משכל ולשם כך שונה תקנון התחרות וכיום בתחרות בינלאומית נערכים שבעה מחזורי הטסה הנקראים סיבובים. בתחרות ארצית, בגלל מגבלות שטח ומזג אויר, מתקיימים בד"כ רק חמישה סיבובי הטסה. סיבוב נמשך בדרך כלל 50 דקות ובין סיבוב לסיבוב ישנה הפסקה של כ- 10 דקות. בכל סיבוב על הטיסנאי המתחרה לבצע טיסה אחת בלבד אשר תרשם כטיסה רשמית. מדידת זמן הטיסה מתחילה ברגע שהטיסן "מאבד" קשר פיסי עם הטיסנאי.
בטיסנים המוטסים עם חוט תחילת זמן הטיסה הינה ברגע ניתוק כבל ההטסה מהטיסן. בטיסני מנוע בוכנה או מנוע גומי תחילת מדידת הזמן מתבצעת מרגע שחרור הטיסן מיד המטיס (מותרת קפיצה). המטיס מחליט על רגע "שחרור הטיסן" ותחילת הטיסה על פי התנאים שבשטח. שיקול הדעת של הטיסנאי מושפע ממזג האוויר הכללי, טמפרטורת סביבה, מהירות רוח וזרמי אוויר עולים (טרמיקות).
לאחר ניתוק המגע עם המטיס על הטיסן לשהות באוויר עד שלוש דקות. כל זמן מעבר לשלוש דקות אינו נחשב ואינו נימדד. הניקוד בתחרות ניתן כאמור על משך הטיסה ולא על ביצועי מרחק, מהירות ולהטוטים שונים. כל שנייה שהטיסן באוויר המתחרה צובר נקודה. כלומר בכל טיסה ניתן לצבור מקסימום 180 נקודות. נשמע קל?, לא כל כך!
למרות שטיסנים חופשיים מודרניים, הבנויים מחומרים מרוכבים ובעלי מערכות הטסה משוכללות, מסוגלים לשהות באוויר הרבה יותר משלוש דקות אין בכך הבטחה כי משך הזמן הדרוש יושג !. האוויר אינו דבר קבוע וקשה מאוד לנבא מתי הרגע הטוב ביותר לטיסה. למרות שהוא שקוף מתחוללים באוויר שינויים תמידיים. שינויים אלו כגון זרמי אוויר עולים או יורדים יוצרים מערבולות, דחיסות האוויר משתנה ממקום למקום וגם מרגע לרגע,. מצבים אלו ואחרים קשים להבנה ולראיה ללא אמצעי חיזוי מיוחדים. כמובן שנסיון המטיס חשוב מאוד. כשם שדייג מנוסה יודע מתי הדג נוגס בפיתיון, מתי הדג גדול ומתי הוא קטן, כך טיסנאי חופשי לומד עם הזמן לזהות זרמים עולים (טרמיקות) או יורדים ויודע להחליט מה הם התנאים הטובים ביותר לביצוע טיסתו.
לאחר שחרור הטיסן ע"י המתחרה נתון הטיסן ל"חסדי שמיים". כל שנותר למתחרה לעשות הוא לרוץ אחריו ולהביאו. טיסן אשר נמצא בתוך זרם אוויר עולה לפעמים יעלה לגבהים אדירים ויוכל לשהות באוויר הרבה מעבר לזמן הנדרש (למעלה משלוש דקות). במצב כזה מופעל מנגנון צינוח מיוחד, אשר הותקן בטיסן מבעוד מועד ויגרום לנחיתת הטיסן וירידתו חזרה לקרקע. לא אחת קורה כי המנגנון אינו עובד כהלכה והטיסן נעלם במרומי השמיים. לעומת זאת טיסן המצוי בזרם יורד יגיע בחזרה לקרקע תוך פחות מחצי דקה, תופעה שגם היא יכולה להיות מאכזבת מאוד למתחרה.

להלן מספר תמונות של טיסנים ממחלקות הטיסנים החופשיים בצירוף נתוני חוקה בסיסיים והסברים קלים:

 

משמאל טיסנאי דאון חופשי ד- 2 (F1A) בשטח הטסה טיפוסי באירופה (הלוואיי עלינו).. משקל מינימאלי לטיסן ד- 2: 410 גרם. שטח משטחים לטיסן 32 עד 34 דצמ"ר אורך חוט הטסה 50 מטר בעומס של 5 קג"כ

 

 מוטת כנף ממוצעת 250-210 ס"מ, טיסן מודרני בנוי כמעט כולו מחומרים מרוכבים. הטיסן מצויד בוו מיוחד שמשתחרר רק בעומס של 40-15 קג"כ (לפי בחירת המטיס).

 

מצד ימין אנו רואים שחרור של טיסן ד- 2 ע"י עוזר ובמרחק רואים את הטיסנאי המטיס אותו. החוט מחובר לטיסן ע"י מנגנון מיוחד המכונה "וו נעילה". הנעילה על הוו גורמת לכך שהחוט אינו משתחרר מהטיסן סתם כך. על מנת לשחרר את החוט מהטיסן על הטיסנאי לגרום למתח של כ 40-15 קילוגרם. הדבר מאפשר למטיס להחזיק את הטיסן באוויר עד למציאת זרם אוויר טוב ורק אז לשחרר את הטיסן, מדידת זמן הטיסה תתבצע רק מרגע הניתוק. הטסת טיסן דאון שכזה דורשת כושר גופני גבוהה. לא נדיר שטיסנאי "מטייל" עם הטיסן באוויר קודם לשחרורו במשך 20-15 דקות ואף יותר. הטיסנאי יכול ללכת עם הטיסן להיכן שהוא רוצה ולשחרר בזמן ובמקום שהוא קובע. לטיסנאי המנוסה יש שליטה מלאה על הטיסן עד לרגע בו הטיסן ניתק מהחוט. בשלב זה הטיסן נתון בחסדי הרוח...

 

 טיסני מנוע גומי ג- 2 (F1B) – טיסן דאון בעל "מנוע" גומי. המנוע הוא צבר של רצועות גומי במשקל כולל של 30 גרם. לטיסן אופייני יש מוטת כנף 2.0-1.5 מטר. הטיסן מושלך מידי המתחרה ונוסק בעזרת האנרגיה האצורה בצבר רצועות הגומי המניע את המדחפים (פרופלורים) לגובה של כ 120 מטר בזמן של כ 60-30 שניות. לאחר סיום "הטיפוס" מתקפלים הפרופלורים לצידי הגוף והטיסן מתחיל לגלוש. מדידת הזמן מתחילה מיד עם שיגור הטיסן מידי המתחרה, כך שזמן הטיפוס נחשב גם הוא לתוצאת התחרות. טיסנים מודרניים הנם בעליי מבנה מסובך ובנויים מחומרים מרוכבים. מערכת חרטום מודרנית הינה בעלת הנצה, פסיעה משתנה (יחסית לכוח הגומי) מדחפים מתקפלים ועוד.

 

משמאל טיסנאי ג- 2. רק 230 גרם (כולל גומי). גוף הטיסן בנוי בצורת צינור ועשוי מחומר מרוכב כדוגמת פחמן (קרבון) ו/או סיבי קוולר. קוטר הגוף הקדמי הינו כ- 30 מ"מ. רצועות הגומי נמצאות בתוך הצינור ובכך מוגנות מלכלוך וחול הגורמים לגומי להיקרע. הגומי המשמש לטיסנים אלו הינו גומי מיוחד המיוצר רק למטרה זאת. הגומי הינו בעל הרכב כזה העוצר בתוכו יכולת לאגור אנרגיה רבה ולשחררה במהלך הטיסה. מתיחת הגומי דורשת כוח רב. לצורך מתיחת או פיתול צבר הרצועות קיימים מתקנים מיוחדים אליהם מחבר הטיסנאי את הטיסן.

 

 הטיסנאי "מותח" את הגומי ע"י סיבוב הרצועות סביב עצמן בעזרת מקדחה ידנית מיוחדת. אורך מנוע גומי כ 45 ס"מ אבל טיסנאי מותח את הגומי לפעמים עד 3-2 מטר. סה"כ מסובבים את הרצועות כ 400-350 סיבובים. זה נשמע קל אבל בד"כ טיסנאי מתחיל אינו מסוגל למתוח את הגומי למקסימום האפשרי. כמו כן צריך רגש לא למתוח יתר על המידה אחרת הגומי יקרע.

 

צורת הטסה: בניגוד לטיסנאי דאון ד- 2 (F1A), שהטיסן מחובר אליו בעזרת חוט, טיסנאי מנוע גומי אינו יכול להרגיש את הטרמיקות ונאלץ להשתמש בניסיון ובציוד נלווה על מנת לקבל החלטה מתי להטיס את טיסנו. ציוד לגילוי טרמיקות כולל מיתקנים ליצור בועות סבון, סרטים ארוכים התלויים על חכות גבוהות, מדי טמפרטורה ומד מהירות הרוח. בעזרת ניתוח הנתונים הנובעים ממערכות אלו מקבל הטיסנאי החלטה באם להטיס או להמתין. חלק ממערכות אלו יקרות מאוד ולכן ניתן לראות לרוב מערכות שונות מתוצרת עצמית של הטיסנאים.

 

ברגע השחרור הטיסן נזרק בכוח רב בזוית של 90-70 מעלות כלפי מעלה. לא מעט טיסנאים משתמשים במערכות חרטום בעלות השהיה. השהיה זאת מפעילה (בעזרת שעון קטן על הטיסן) את מערכת החרטום לאחר כשניה. בשניה הזאת הטיסן כבר הגיע לגובה של 10-5 מטר וזאת רק מהזריקה ובכך הוא מרוויח גובה נוסף. למרות שטיסני מנוע גומי הנם טיסנים קלים ועדינים לא פעם רואים טיסנאי גומי שנראה כמו מתאבק. מתיחת הגומי וזריקת הטיסן דורשות מיומנות וכושר אתלטי לא קטן.  בשל הרצון להשיג מהגומי את האנרגיה המירבית מותחים המתחרים את הגומי עד למצב שהוא על סף קריעה, לעיתים הם עוברים את הסף הזה והגומי "מתפוצץ" ונקרע לחתיכות קטנות. לעיתים הדבר גורם נזק רב לטיסן... 

מחלקת מנוע חופשי מ- 2 (F1C) - המחלקה היפה מכולם (זאת דעתי האישית), ואחת מהקשות שבטיסנאות הספורטיבית.
טיסן מנוע חופשי הנו טיסן דאון המונע ע"י מנוע בוכנה. המנוע מסובב מדחף שיוצר דחף רב. בעזרת המנוע הטיסן צובר גובה ולאחר מכן דואה. טיסן ממוצע הינו בעל מוטת כנף של 2.5 מטר. טיסן ממוצע הינו בעל מבנה מסובך מחומרים מרוכבים. גוף הטיסן הקדמי מצינור אלומיניום. המנוע מורכב על תושבת מנוע מאלומיניום ובד"כ המנוע מכוסה בכיסוי אווירודינמי מחומר מרוכב. המנועים הנם מנועים מיוחדים אשר מסובבים מדחף קטן  המסתובב ב 30,000-28,000 סיבובים לדקה. מנועים אלו בעלי הספק גדול מאוד יחסית למשקלם ואינם מנועים למתחילים. בשנים האחרונות החלה אופנה חדשה ומטרתה לנצל טוב יותר את הספק המנועים המודרניים והיא להרכיב תמסורת על המנוע. המנוע מסתובב בסל"ד גבוה והתמסורת מסובבת מדחף גדול מאוד יחסית ולאט (8,000 סל"ד).
טיסן מנוע חופשי הנו טיסן דאון המונע ע"י מנוע בוכנה.  בעזרת המנוע הטיסן צובר גובה ולאחר מכן דואה. משך הזמן אשר מותר על פי החוקה לפעילות המנוע הוא חמש (5) שניות, בזמן קצר זה צובר הטיסן גובה של כמאתיים מטר, חריגה בזמן עבודת המנוע מחמש שניות תגרור תוצאת אפס בטיסה. טיסן ממוצע הינו בעל מוטת כנף של 2.5 מטר ובנוי ברובו מחומרים מרוכבים. חלקו הקדמי של גוף הטיסן עשוי צינור אלומיניום מיוחד. המנוע מורכב על תושבת מנוע אשר הטיסנאי חורט באופן עצמאי בצורה המתאימה למנוע בו הוא משתמש. בד"כ המנוע מכוסה בכיסוי אווירודינמי מחומר מרוכב למניעת התנגדות. המנועים הנם מנועים מיוחדים אשר מסובבים מדחף קטן  המסתובב במהירות מסחררת של  30,000-28,000 סיבובים לדקה. מנועים אלו הינם בעלי הספק גדול מאוד יחסית למשקלם ונחשבים למנועים מתקדמים מאוד. למרות שיש מנועים סדרתיים טובים מאוד יש טיסנאים שגם בונים את המנועים שלהם. בשל המהירות הגבוהה של המנוע יש טיסנאים המטיסים עם מדחף בעל להב אחד בלבד (למעשה חצי מדחף) זאת על מנת שהלהבים של המדחף לא יכנסו למערבולות הנוצרות מהמדחף עצמו. בשנים האחרונות החלה "אופנה" חדשה בקרב המתחרים ומטרתה לנצל טוב יותר את הספק המנועים המודרניים. ע"י הרכבת תמסורת על המנוע המסובבת מדחף גדול מאוד ולאט (8,000 סל"ד).

 

נפח מנוע מרבי 2.5 סמ"ק משקל מינימום 750 גרם שטח משטחים נושאים 37 דצמ"ר טיסן מנוע חופשי, מ-2, אופייני. מבנה הכנף והגוף, וכמעט כל הטיסן, מצופה אלומיניום תעופתי בעובי של 0.03 מ"מ. הכנף בלבד שוקלת כ- 200 גרם ונחשבת קלה מאוד וחזקה מאוד.   בשנים האחרונות ישנה נטייה לעבור למבנה כנף שונה הדומה יותר לזה של טיסני הדאון ואו הגומי. הכנף בנויה פרופילים (צלעות) וחלקה הקדמי מצופה קליפות פחמן (מבנה "קופסה" או "D"). יתר הכנף מצופה ציפוי פלסטי או נייר סינטטי. המבנה חזק יותר אך מזדקן בקצב יחסית מהיר.

 

בטיסן מנוע חופשי ישנה הגבלה על זמן פעולת המנוע. זמן הפעולה של המנוע נמדד מרגע השחרור (מותרת קפיצה).
מכיוון שזמן פעולת המנוע קצר מאוד, ומהירות הטיסן גבוהה נדרשת מיומנות הטסה, הבנה ויכולת טכנית ברמה גבוהה מאוד. לאזן או להכין טיסן שכזה למצב תחרותי זה ממש לא פשוט. המנועים האלו מאוד מפונקים ולכוון את המנוע למצב האידיאלי והמתאים בכל תנאי מזג האויר זאת אומנות בזכות עצמה.

 

מימין טיסן מנוע חופשי ברגע השחרור. הרגליים בערך חצי מטר באויר !.

 

מחלקה נוספת הקשורה לטיסנים חופשיים אבל הנה עולם ומלואו בזכות עצמה הנה מחלקת טיסני הפנים F1D.

• טיסן פנים אופייני שוקל 1.2 גרם !!! בערך כמו שלושה בוטנים...

• מוטת הכנף המרבית המותרת על פי החוקה היא 55 ס"מ. משקל גומי מרבי + שמן הוא 0.6 גרם. 

 

טיסני פנים כשמם מוטסים באולמות סגורים (Indoors). הטיסנים מונעים ע"י רצועת גומי קטנה בדרך כלל 1x1 מ"מ,. רצועה זאת נמתחת ומפותלת  כ 4000-3500 סיבובים. בשונה מהחוקה של טיסני ה- ד- 2, ג- 2 וה מ- 2 בטיסני פנים אין הגבלה על מקסימום זמן הטיסה. המטרה בתחרות היא לבצע את הטיסה הארוכה ביותר. טיסן פנים טוב (כמובן בצירוף מטיס טוב) יכול לבצע טיסה של כ- 45 דקות !!! וזהו ללא כל ספק זמן רב. זמן הטיסה הוא פונקציה של מקום ההטסה, גובה האולם וגודלו הכללי וכמובן  מהירות הטיסה של הטיסן ומהירות סיבובי הפרופלור.

  

ככל שקצב סיבוב הפרופלור מהיר יותר כך "יגמר הגומי" מהר יותר והטיסן יצנח אל הקרקע. על מנת להאט את קצב סיבובי הפרופלור משתמשים בגומי דק יחסית ובפרופלורים גדולים. קצב הסיבוב של הפרופלורים אצל המתחרים המנוסים הינו כסיבוב לשנייה, וזה קצב ממש איטי. בטיסן פנים מתקדם הכנף והפרופלור בנויים משלב קל מאוד העשוי מעץ הבלזה ומצופים בציפוי דק מאוד של חומר סינתטי שעוביו מספר מיקרונים בלבד. הכינוי של החומר ושל הטיסנים הללו בפי המטיסים הוא "בועה"- זאת בשל הדרך בה יוצרים את הציפוי. לשם יצירתו ממלאים את האמבטיה במים, על פני המים מניחים מסגרת עץ. כעת שופכים תערובת נוזלים (לכה כלשהיא) התמיסה יוצרת קרום על פני המים. כאשר החומר מתקשה מרימים אותו בעדינות. לאחר ציפוי הכנף הדבר נראה כבועה סבון.
בשנים האחרונות מתקיימות אליפויות העולם במחלקה זו במכרה מלח תת קרקעי ברומניה. המקום מאוד מיוחד בכך שזה אולם ענק ממדים בשטח וגם בגובה וכולו סגור כך שאין בו רוחות ואינו מושפע ממזג האוויר. מקומות נוספים בהם מטיסים טיסני פנים הנם הנגרים ישנים או אולמות ספורט סגורים. הטיסנים מאוזנים כך שיבצעו סיבובים במהלך טיסתם בקוטר הקרוב לגודלו של אולם ההטסה אך למרות זאת ישנם מצבים בהם מתקרב הטיסן אל הקיר... במצב זה יכול המטיס לשנות את כיוון הטיסה של הטיסן ע"י הצבת מכשול בפני אחת הכנפיים של הטיסן, דבר הגורם לטיסן לשנות את מסלול הטיסה שלו. בדרך כלל משתמשים המתחרים בחכות ארוכות או בבלוני הליום לשם ניווט כאמור של הטיסן.
המחלקה זולה מאוד באופן יחסי אבל קשה ומורכבת מבחינה טכנית.

לקבלת מידע נוסף אודות המחלקות אשר הוצגו בכתבה ניתן לפנות לקישור של החוקה המצוי תחת "ועדת ספורט" באתר זה וכן לפנות לקישורים הבאים:

אתר הפדרציה העולמית לתעופה (מחלקת משנה טיסנים):

http://www.fai.org/aeromodelling/

 

אתר אמריקאי לטיסנים חופשיים.

http://www5.pair.com/dvetter/FF/

 

אתר פיני על טיסנים חופשיים:

http://www.ilmailuliitto.fi/lennokki/fftf/