מערכת זמן אוויר
סקירת כל פרויקטי התכן בשנה שחלפה.כל התמונות באדיבות צוותי הפרויקטים.
פרויקט ILAS
סטטוס: PDRצוות: אלון צין, גיא להבי, נתנאל וידמאייר, גנאדי יאחניס, עמנואל בניטה, אדוה יצחק.
מנחה: דרור ארצי.
ה-ILAS הוא מל"ט נייד בעל חתימה אקוסטית נמוכה (Intelligence, Low Acoustic Signature UAV) לאיסוף מודיעין.
מטרות הפרויקט:
- נחיתה והמראה נוחות וקלות לתפעול.
- חתימה אקוסטית נמוכה בגובה 1000 רגל.
- שהייה של 4 שעות.
- מטען ייעודי: 2.5 ק"ג (חיישן אלקטואופטי).
שיטת ההמראה היא שיגור ע"י Bungee Catapult ונחיתה עם מצנח וכריות אוויר.
בסמסטר הבא, בין השאר, יבנה מודל למנהרת רוח.
HYDRA – נחיל מזל"טים
סטטוס: PDRצוות: יגאל בן-דוב, אורית בר-אור, זיו ג'מצ'י, שרון יאסוביץ', דור פלדמן, יבגני קומיסרצ'יק, איליה רייק.
מנחה: רוברט ציקל.
מטרות הפרויקט:
תכן נחיל מזל"טים לביצוע משימות מורכבות אשר מזל"ט אחד או מספר מזל"טים בלתי תלויים אינם יכולים לבצע.
שיגור מספינה להטעיית מכ"מים וטילים תוקפים באזורי לחימה.
השימוש בנחיל מזל"טים יפחית עומס תקשורת (פרוטוקול AODV), יקטין עומס מפעיל, ויגדיל את חסינות המערכת.
דרישות:
- הרמת נחיל מזל"טים לאוויר ממשגרים קצרים ושמירה על מסלול ומבנה המתעדכנים מדי פעם.
- טווח מהירויות: 20 - 25 מ/ש (ללא מדפים) לצורך דימוי ספינה נעה.
- טיסה בגובה נמוך של עד כ-100 מטר על מנת להיקלט במכ"ם כספינה או כשייטת. אחרת, מכ"ם האויב יזהה את המטרה כמטרה מוטסת.
- כל המל"טים יתוכננו בצורה זהה מבחינת משקל, טווח טיסה ותצורה.
- זמן טיסה: לפחות 2.5 שעות (קרב ימי סטנדרטי).
- משקל מינימלי תחת אילוצי משך זמן המשימה ומטען מועיל הנדרש לכך.
- הטיית כנפיים מקסימלית בפנייה של 45 מעלות.
- אחסון המזל"ט יהיה באריזה שגודלה לא יעלה על 1 מטר.
בסמסטר הבא תפותח, בין השאר, תקשורת בין המזל"טים ובקרת טיסה למזל"ט בודד.
סולם יעקב – מעלית חלל לירח
סטטוס: PDR.צוות: גאורגי בזרודני, נתן גרינפלד, רן קידר, אורטל ראובן, אלכסנדר טטיבסקי.
מנחה: ד"ר אלכסנדר קוגן.
המערכות המסורתיות לשיגור לחלל (מבוססות רקטות) הינן יקרות מדי לצרכים יומיומיים.
מעלית החלל היא רכב שינוע על כבל בין הירח לכדור הארץ.
הראשון שהציע לבנות מעלית לחלל היה יורי ארצוטאנוב, בשנות ה-60 של המאה ה-20. בשנת 1979 הוא הגיש הצעה יחד עם ג'רום פירסון למעלית לירח.
ב-2005 הגיש פירסון דוח לנאס"א על פיתוח מעלית שכזו:
- 290,000 ק"מ של כבל מסוג M5 שיעוגן לצד המואר של הירח.
- 100 רכבים רובוטיים שינועו ב-100 קמ"ש על גבי הכבל.
- קו תחבורה בין כדה"א למכרות 3He על הירח.
- נסיעה מהירח לכדה"א ללא צריכת דלק: שיגור עם LSE ונחיתה באמצעות גרר אוויר.
- נסיעה מכדה"א לירח עם רקטה למסלול הקפה גבוה סביב כדה"א ונחיתה עם LSE.
- תובלה של לפחות 20 טון בשנה ע"י כל רכב-חלל.
- מהירות רכבים של 2500 קמ"ש – משך נסיעה של 10 ימים.
- הפחתת כמות רכבים והפחתת משקל הכבל.
- דיכוי תנודות הכבל.
בהנחה שעלות השיגור של טון למסלול של 200 ק"מ הינה $3M (מעוניינים לשגר 1500 טון סה"כ) ושעלות הפיתוח והבניה הינה $10B, ושההכנסה ממכירת הליום-3 היא $1.5M לק"ג (ייאספו 2 טון בשנה), אז ההשקעה תחזיר את עצמה תוך 5 שנים.
בסמסטר הבא תפותח מערכת בקרת פרטובציות של הכבל, ופיתוח הכבל, רכב החלל והעוגן הירחי. לפרטים נוספים:
http://lunarjacobsladder.webs.com/
כנען – טיל שיוט אוויר קרקע
סטטוס: CDRצוות: אורן אלוש, רעי אליאב, נתן אלפרן, נועה וקסלר, הילה לרמן, עפר סיון, מיכאל פרס, ולדי קרפ.
מנחה: ד"ר מיכה בועזון.
"כנען" הוא טיל שיוט אוויר קרקע לטווח של 300 ק"מ, שתוכנן עבור חתימת מכ"ם נמוכה לנשיאה על מטוסי F-15 ו-F-16.
בוצעה אנליזת CFD לבדיקת כונס ה-S ועיוותי זרימה בכניסה למנוע.
בוצעה אנליזת שח"ם עבור 3 תצורות שונות של הטיל. נמצא כי תצורה של חתך אליפטי היא בעלת תחום רחב זוויות בהן השח"ם נמוך וזוהי התצורה הנבחרת.
תוכננה מערכת לפתיחת כנף ופתיחת כונס.
טל"מ – טייס ללא מטוס
סטטוס: CDRצוות: יאיר שגב, יואב גרין, יפים יבלוצ'קין, לאון מינץ, עומר נאמן, רומן לוין.
מנחה: פרופ' גיל יוסילבסקי.
טל"מ הוא למעשה חליפת כנף רכה לצורך גלישה ממושכת בעת צניחה, כאשר המטרה היא תכנון רציונלי של חליפה, בניגוד למצב כיום, בו חובבי הספורט תופרים חליפות מהיבטים אסתטיים.
מגבלות עיקריות:
- הגאומטריה הבסיסית סביבה יבוצע הפיתוח היא גוף האדם.
- סיבולת שרירי גוף האדם.
- חליפה רכה.
- יציבות.
- יכולות ניהוג סבירות.
בוצעו שתי סדרות ניסויים – לראשונה נחקרו לעומק ובאופן מדעי הביצועים האווירודינמיים של חליפות כנפיים ובתום הסדרה הראשונה נבחרה התצורה הבסיסית (שני קרומים נפרדים), ובסדרה השניה נאסף מאגר נתונים אווירודינמיים לצורך בדיקת יציבות ואיכות הטסה בסימולציה.
תוצאות:
- התקבלה חליפה שמגיעה לטווחים טובים יותר מהחליפות הקיימות בשוק.
- לפי דירוג Cooper – Harper, התצורה בעלת דרגת קושי 2 (לשימוש למקרי חירום בלבד), אז שקלו היטב לפני שאתם קופצים...
אהרימן
סטטוס: CDRצוות: גלעד אוסקר, גלי אלון, שילה בדיחי, נדב בלהנס, יונתן וקסלר, צליל ויגדור, סוניה טיומקין, איילת נתיב, אלי קטן.
מנחה: ד"ר נתן פרבר.
אהרימן הוא טיל לטווח בינוני – 2000 ק"מ עם מטען מועיל של 1000 ק"ג, אשר יהיה מבוסס על טכנולוגיות קיימות.
שיטות ההתחמקות ממערכת ההגנה של האויב הן:
- גילוי והתחמקות בשלב ה-End-Game.
- שיבוש הערכת נקודת היירוט.
- דמיון בין שלב II של הטיל וגוף החדירה.
גוף החדירה, במשקל של כ-1000 ק"ג (500 ק"ג רש"ק), יהיה בעל כושר תמרון בחלל, יכולת שיבוש נקודת היירוט, ומערכת אלקטרואופטית לגילוי אוטונומי.
Bottlefly
סטטוס: CDRצוות: שגיא ווליאנסקי, גיא מרום, נועה קטלב, מאור ים, נעם להב, תומר מורן, גיל בלר, יוני רוזן, יוסי גואטה.
מנחה: שלמה צח.
ה-Bottlefly הוא טיסן דו-מנועי שהשתתף בתחרות ה-DBF – Design, Build, Fly, שמארגן ה-AIAA מדי שנה. התחרות נערכה בארה"ב, וזו השנה הרביעית שהטכניון מיוצג בתחרות, כחלק מפרויקט סיום. מתוך 60 הקבוצות שנרשמו לתחרות רק 46 ביצעו טיסות.
מטרות:
- מספר הקפות מקסימלי של המסלול ב-5 דקות.
- על המטוס להיות מנוהג ברדיו ובעל הנעה חשמלית.
- על המטען להיות סגור ומיוצב בחלקו הפנימי של המטוס, ואסור שיהיה חשוף לזרימה.
נבחרה תצורה מודולרית: המשטחים האווירודינמיים מחוברים לבום, כאשר נושא המטען מתנתק מהבום. השיקולים שנבחנו בבחירת שיטות הבניה היו: עמידה בעומסים, קלות בניה או תיקון (במקרה של ריסוק), זמינות חומרים ומשקל המבנה המתקבל.
ה-Bottlefly שוקל 8.8lb ובעל יכולת נשיאת מטען של 7.1lb. בדיעבד התברר כי אחד הגורמים שיכלו להפחית במידה משמעותית את משקל הטיסן הוא משקל הסוללה, אשר היתה כבדה הרבה יותר משל המתחרים.
בבוקר יום התחרות התפרסמו תוצאות הדו"ח, הקבוצה קיבלה ציון של 88 ודורגה במקום ה-17. בטיסת המהירות המטוס ביצע 7 הקפות מלאות של המסלול כאשר רק קבוצה אחת ביצעה 8 והממוצע של יתר הקבוצות עמד על 4.
היום השלישי התאפיין ברוחות חזקות (משבים של עד 50 קמ"ש). בטיסת המטען הראשונה, המטוס כמעט סיים את שתי ההקפות אך הסוללה נגמרה מוקדם מהמצופה עקב טיסה ממושכת כנגד הרוח והמטוס נחת 40 מטר לפני קו הסיום.
בנסיון אחרון הוחלט לנסות מדחף שלא נוסה בעבר, אך הוא לא פיתח מספיק דחף כדי להמריא.
ביום השלישי רק 8 קבוצות סיימו את המשימה בהצלחה. רוב הקבוצות התרסקו.
Hamster
סטטוס: CDRצוות: ראשון דיבקר, מרדכי בן-אליהו, אלעד וקס, אופק אוחנה, ולריה צ'רשצ'וק, שרה איפרגן, עמרי שמש, אבי קויפמן, שגיא צירלין, מיכאל גכט.
מנחים: ד"ר דוד משנה, ד"ר פרד אוטנברג.
המסטר (Heliosynchronous Autonomous Micro Satellite TerraSAR Escorting & Recording) הינו לוויין מדגים קל משקל (פחות מ-100 ק"ג) שמיועד להוכיח טכנולוגית טיסות מבנה של לוויינים במרחקים קצרים של כמה מאות מטרים זה מזה.
מטרות:
- הבטחת ייצוב הלוויין במסלול.
- בקרת טיסת מבנה על ידי צילום לוויין הייחוס, אשר נושא מערך SAR.
- צילום פני שטח כדה"א כתמונה משלימה לצילום SAR של לוויין הייחוס.
ביצועים:
- שינוי מהירות מקסימלי של 0.66 מ/ש במשך 20 שניות.
- קצב העברת נתונים אל הקרקע של 82 מגהבייט לשנייה.
- הספק קבוע של 70 ואט.
מכיוון שהלוויין מהווה רק בסיס לפרויקטים גדולים יותר, אורך חייו מתוכננים לשישה חודשים, שבמהלכם ייבדקו תצורות שונות של טיסות מבנה, ללא צורך בבקרה מן הקרקע.
