האירוע החריג אתמול בטיסת Flydubai מדובאי לתל אביב החזיר את תשומת הלב של רבים למה שמתרחש בגובה של אלפי מטרים מעל הקרקע. הטיסה שידרה תחילה קוד חירום ולאחר מכן קוד המשמש לדיווח על חטיפה, איבדה גובה והוסטה לנחיתה בסעודיה. נסיבות האירוע והעימות שהתרחש בתא הטייס עדיין נחקרות.
אבל האירוע הדרמטי מעלה גם שאלה פשוטה ומסקרנת הרבה יותר: איך מטוס ששוקל עשרות ולעיתים מאות טונות בכלל מצליח להתרומם מהקרקע ולהישאר באוויר?
הסוד נמצא בעיקר בכנפיים
כדי להבין כיצד מטוס טס, צריך להכיר ארבעה כוחות מרכזיים: משקל, עילוי, דחף וגרר.
כוח הכבידה מושך את המטוס לכיוון הקרקע, בעוד שהכנפיים מסייעות ליצור כוח עילוי כלפי מעלה. המנועים מייצרים דחף שמניע את המטוס קדימה, ומנגד קיימת התנגדות האוויר, הנקראת גרר, שמאטה את תנועתו.
כאשר המטוס מאיץ על מסלול ההמראה, האוויר זורם במהירות סביב הכנפיים. צורת הכנף וזווית הפגיעה שלה באוויר גורמות לשינוי בזרימת האוויר וליצירת הפרשי לחץ, ובמקביל הכנף מסיטה אוויר כלפי מטה. התוצאה היא כוח עילוי הפועל כלפי מעלה.
כאשר העילוי מספיק כדי להתגבר על משקל המטוס, הגלגלים יכולים לעזוב את הקרקע והמטוס מתחיל לטפס.
למה צריך מהירות גבוהה בהמראה?
ככל שהמטוס נע מהר יותר, זרימת האוויר סביב הכנפיים מתחזקת וניתן לייצר יותר עילוי. זו אחת הסיבות לכך שמטוס נוסעים אינו פשוט ממריא מהמקום, אלא מאיץ לאורך המסלול לפני שהוא מתנתק מהקרקע.
במהלך ההמראה והנחיתה נעשה שימוש גם בחלקים נעים בכנפיים, בהם מדפים, המסייעים לשנות את מאפייני הכנף ולהגדיל את העילוי בתנאים המתאימים.
ואם המנועים מפסיקים לעבוד?
אולי העובדה המפתיעה ביותר היא שמטוס נוסעים אינו הופך לאבן שנופלת מהשמיים ברגע שהמנועים מפסיקים לספק דחף.
כל עוד קיימת מהירות אוויר מתאימה, הכנפיים יכולות להמשיך לייצר עילוי והמטוס יכול לדאות תוך כדי איבוד גובה. המנועים חשובים כדי לספק את הדחף ולשמור על הטיסה הרצויה, אבל יכולת העילוי עצמה נוצרת מהתנועה של הכנפיים דרך האוויר.
מאות טונות שמנצלות את חוקי הטבע
וזה אולי החלק המרשים ביותר: מטוס נוסעים עצום אינו מבטל את כוח הכבידה. הכבידה ממשיכה למשוך אותו כלפי מטה בכל רגע ורגע.
במקום זאת, האדם למד כיצד להשתמש באוויר שסביבנו, בצורה של הכנפיים ובכוחות הפיזיקליים הפועלים בטבע כדי ליצור עילוי ולהחזיק מכונה עצומה בשמים.
בפעם הבאה שמטוס יעבור מעליכם, אפשר לעצור לרגע ולחשוב על הפלא שמתרחש שם למעלה: מאות טונות של מתכת, דלק, מטען ובני אדם נעות בגובה של קילומטרים, כשהאוויר שאנחנו כמעט לא מרגישים סביבנו הוא חלק מרכזי במה שמאפשר לכל זה לקרות.
ואולי דווקא המבט אל השמים מזכיר את הפסוק שאמר דוד המלך בתהילים: "השמים מספרים כבוד אל ומעשה ידיו מגיד הרקיע". ככל שהאדם לומד להכיר את חוקי הטבע ולרתום אותם לטכנולוגיה מתקדמת, הוא מגלה עד כמה מורכבת ומופלאה הבריאה שסביבו.
