מאזנות

ערך זה עוסק ברכיב בכלי טיס. אם התכוונתם למכשיר מדידה, ראו מאזנת.

מאזנות (באנגלית: Ailerons) הן משטחי היגוי נעים הממוקמים בשפת הזרימה (הפרופיל האחורי) של כנפי כלי טיס בעלי כנף קבועה כמו מטוסים ודאונים.

המאזנת השמאלית מוטה למטה והמאזנת הימנית מוטה למעלה במטוס פייפר צ'ירוקי

עקרון פעולה

באמצעות המאזנות ניתן לשלוט על הגלגול של המטוס. לרוב עבור תמרון גלגול מאזנת בכנף אחת יורדת והמאזנת בכנף השנייה עולה. הסיבה לכך היא שכאשר מאזנת אחת יורדת היא מגדילה את כוח העילוי וגורמת לכנף שלה לעלות למעלה, בעוד שכשהמאזנת השנייה עולה היא מפחיתה את כוח העילוי וגורמת לכנף שלה לרדת למטה, דבר היוצר מומנט גלגול סביב ציר האורך של המטוס.

המילה Aileron באנגלית משמעה בצרפתית "כנף קטנה".

המאזנות גורמות לתופעת לוואי בלתי רצויה של סבסוב נגדי - מומנט סבסוב לכיוון המנוגד לסיבוב שנוצר על ידי המאזנות. במילים אחרות, שימוש במאזנות לצורך גלגול המטוס לצד ימין יצור תנועת סבסוב לצד שמאל. הסבסוב הנגדי נגרם על ידי הכוחות החזיתיים או האחוריים המופעלים על קצות הכנפיים. על הכנף העולה נוצר וקטור עילוי עם נטייה אחורה שיוצר אלמנט של כוח אחורי ועל הכנף היורדת מופעל וקטור עילוי עם נטייה קדימה שיוצר אלמנט של כוח קדמי. סבסוב נגדי נגרם לעיתים קרובות גם כתוצאה של הפרשי כוח הגרר הנוצר בין המאזנת היורדת למאזנת העולה.

ניתן לפצות בצורה יעילה על הסבסוב הנגדי על ידי שימוש בהגה הכיוון (rudder), שיוצר כוח צידי על המיצב האנכי (זנב) אשר יוצר מומנט סבסוב נגדי לצד השני. שיטה נוספת היא שימוש במאזנות דיפרנציאליות, במקרה זה המאזנת היורדת יורדת ביחס קטן יותר מאשר העלייה של המאזנת העולה. המאזנות יכולות להשתמש בשילוב של שיטות אלה. במטוסים כבדים כדוגמת הבואינג 747, בואינג 767, בואינג 777, בואינג 787 ומטוסי האיירבוס הראשונים נעשה שימוש בשני זוגות של מאזנות למטרה זו, זוג אחד בחלק הקיצוני של הכנף וזוג אחד של מאזנות קטנות יותר בין המדפים בכנף. במהירות גבוהה (לרוב מעל 250 קשר) המאזנות הפנימיות בלבד נעות, וכך מקטינות את מומנט הסבסוב שנוצר, ואילו המאזנות החיצוניות "ננעלות". במהירויות קטנות יותר, כמו בנחיתה, שני זוגות המאזנות נעים במקביל.

הטייס שולט על המאזנות על ידי סיבוב או הזזת מוט ההיגוי לצדדים ימינה או שמאלה. כאשר הטייס מזיז את מוט ההיגוי ימינה המאזנת בכנף הימנית עולה ובכנף השמאלית יורדת והמטוס מתגלגל (סביב ציר האורך) לצד ימין (הכנף הימנית יורדת והשמאלית עולה) וכך להפך.

משטחי היגוי עם פונקציות משולבות עם מאזנות

שילוב של המאזנות עם המדפים (Flaperon). משטח יחיד בכל כנף משרת את שתי המטרות: בשימוש כמאזנות, המשטחים נעים בנפרד לכיוונים מנוגדים. בשימוש כמדפים, שני המשטחים נעים יחדיו למטה, במקרה כזה נשאר עדיין מרווח תנועה כדי שהמשטחים עדיין יוכלו לשמש כמאזנות.
צורה נוספת לשליטה על הגלגול היא שילוב של המאזנות עם הספוילרים (Spoileron).
במטוסים בעלי כנף בצורת דלתא (כמו הקונקורד וה־F-117) משלבים את המאזנות עם הגה הגובה (Elevators) לשליטה על הגלגול ועל העלרוד (מכונה באנגלית: Elevon).
במספר מטוסי קרב מודרניים משתמשים בהגאי גובה הפועלים בצורה הפרשית (אחד נגד השני) בשביל לסייע בגלגול במהירות גבוהה (Taileron).
במטוס הבואינג 787, המאזנות הפנימיות וגם החיצוניות הן שילוב של Flaperon ו-Spoileron, כלומר בעת הורדת המדפים המאזנות יורדות מעט ביחד איתם, ובעת פתיחת הספוילרים בנחיתה המאזנות עולות למעלה יחד עם הספוילרים.

ראו גם

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא מאזנות בוויקישיתוף

מאמר לגבי מאזנות ממרכז המחקר גלן של נאס"א עם הדמיית ג'אווה.
מאזנות, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)