» «
כוח סוס
מה זה כוח סוס?



כוח סוס הוא מושג מימיו הראשונים של מנוע הקיטור. כשהיה צריך להסביר לאנשים כמה כוח יש למנוע וכיצד יוכל לסחוב קרון או עגלה למרחק בזמן קצר, הכי קל היה להשוות את כוחו של המנוע לכוחותיהם של הסוסים ששימשו לאותה מטרה באותה תקופה.

הראשון שהשווה את הספק המנוע לכוחו של הסוס בעבודת הסחיבה היה אחד מהחלוצים של מפתחי מנוע הקיטור, תומאס סייוורי. הוא לא מדד ולא בחן את הנתון אלא אמר לאנשים בפשטות שהמנוע יכול לעשות פעולה שתחליף כך וכך סוסים.

אבל המהנדס ג'יימס ואט ששיפר את מנוע הקיטור הוא שעשה בדיקות מעמיקות לגבי כוחו האמיתי של הסוס והוא גילה שסוס יכול להפעיל כוח של 33,000 ליברות לרגל לדקה. בני אדם רגילים, אגב, מצליחים להפעיל כוח שהוא כעשירית משל הסוס. כוח זה נקבע כשווה ערך ל-746 ואט.


הנה סרטון שמראה את תגובת אנשים שנוסעים ברכב בעל 1000 כוחות סוס:

http://youtu.be/MX0VP_nl2Tg


הנה תחרות בין שתי מכוניות שיש להן יותר מ-500 כוח סוס!

http://youtu.be/ElWDfSlsIqs
מנוע קיטור
איך הומצא מנוע הקיטור?



מנוע קיטור (Steam engine) הוא מנוע שפועל בכוח הקיטור שנפלט מדוד מים רותחים. שיטת הפעולה שלו הייתה להפעיל כבשן שמוסק בפחם ומחמם דוד מים. הקיטור שנפלט מדוד המים הוא שמניע בוכנות, ואלה הניעו את גלגלי רכבת הקיטור, את ספינות הקיטור ואפילו את אופני הקיטור הנשכחות.

את מנוע הקיטור המציא לראשונה הרון, מדען יווני שחי באלכסנדריה שבמצרים. הרון חי בשנת 130 לפני הספירה. המנוע שפיתח היה מנוע קיטור פרימיטיבי, אך הרון מעולם לא בנה אותו. אם היה בונה אותו, ייתכן שההיסטוריה הייתה משתנה כבר אז והמהפכה התעשייתית הייתה מתרחשת כבר אז.

במאה ה-18, כ-2000 שנה לאחר מכן, הומצאה מכונת הקיטור המודרנית בפועל על ידי הממציא ג'יימס ואט, לאחר ששיפר ואט את מנוע הקיטור הקדום והגדיל את יעילותו באופן עצום. מנוע הקיטור של ואט עשה מהפכה בייצור והיה אחד המאיצים של המהפכה התעשייתית, שהחלה באירופה של המאה ה-18.


הנה מנוע הקיטור העתיק של הרון:

https://youtu.be/QBh8cHZvE9U


המצאת מנוע הקיטור המודרני במאה ה-18 על ידי ג'יימס וואט:

https://youtu.be/G3Fge5QKZnI


וכל ההיסטוריה של מנועי הקיטור:

https://youtu.be/1zMOVmGu5qY
מנוע סילון
איך פועל מנוע סילון?



מנוע הסילון (Jet Engine) הוא אמצעי ההנעה של המטוס המודרני. המנוע הוא חלק מהמטוס. בעת שסילון הגזים החמים יוצא ממנו ונע לאחור, הוא גורם למנוע לנוע לכוון הפוך ממנו, כלומר קדימה. כך המטוס שאליו מחובר המנוע נע קדימה.

למנוע הסילון יש 5 חלקים עיקריים ובהם מתקיים התהליך שיוצר את סילון האוויר האחורי, אותו סילון אוויר הדוחף או מניע את המטוס קדימה. 5 השלבים של ההנעה הסילונית הם: הכונס, המדחס, תא השרפה, הטורבינה והנחיר.

זה עובד כך:

כשהמנוע עובד, נכנס אוויר דרך הכונס אל המנוע. כשמטוס מגביה טוס, נכנס למנוע אוויר דליל יותר. משום כך דוחס המדחס את האוויר, בכדי להפוך אותו לדחוס יותר. המדחס גם מאט את תנועת זרם האוויר שנכנס אל המנוע. האטת האוויר נובעת מכך שכשהמטוס טס במהירויות גבוהות, יש להאט את האוויר הנכנס למנוע, כך שהלהבה שבתא השרפה תתקיים בצורה יציבה. לאחר שהמדחס דחס את האוויר, הנפח שלו קטן משמעותית וכך הוא זורם במהירות אטית שבה הלהבה יציבה יותר בתא השרפה. אגב, פעולת הדחיסה גם מחממת את האוויר ומכאן שהוא נכנס אל תא השרפה כשהוא כבר מחומם.

מהמדחס יוצא האוויר אל תא השרפה. מכיוון שהשרפה מתרחשת רק בין דלק גזי לחמצן גזי, יש להפוך את הנפט לאדים לשם בערה. לשם כך מרוסס האוויר הדחוס בדלק סילוני - ממש כמו הנפט שבתנורי הנפט הביתיים שפעם היו נפוצים ברבים מבתי ישראל בחורף.

תהליך השרפה משחרר חום רב, שמגיע בקלות לטמפרטורה של 1500 מעלות צלזיוס ויותר. כדי למנוע בטמפרטורה כה גבוהה מהמטוס להישרף מהחום העצום הזה, מקררים אותו. זה נעשה על ידי הזרמת חלק מהאוויר שנלקח מהמדחס אל מחוץ לקירות תא השרפה לצורכי קירור. כשהאוויר מוזרם עד קצה תא השרפה הוא מקרר את גזי הסילון שנפלטים ממנו וזאת בכדי שהטורבינה לא תימס מהחום העצום.

בתחילה מוציאה הטורבינה מזרם האוויר, אנרגיה מספקת להפעלת המדחס (לשניים ציר משותף). כל שאר האנרגיה שנוצרת במטוס מניעה את המטוס.

לבסוף ייצא סילון הגזים החמים מהמנוע דרך הנחיר, שהוא החלק הפולט את הגזים הרותחים.


כך פועל מנוע הסילון:

https://youtu.be/eA699AKxT7s


עוד הסבר לדרך פעולתו של מנוע הסילון:

https://youtu.be/kz5kv0RfeUc


כך בונים מטוס שמדגים כיצד דוחף את המטוס קדימה סילון האוויר היוצא מאחור:

https://youtu.be/Re6cgaFn3wE


הנה פעולתו של מנוע הסילון האמיתי:

https://youtu.be/KjiUUJdPGX0
הנעה היברידית
מה זה רכב היברידי?



הנעה היברידית או בעברית "הנעת כלאיים" היא הנעה שמשלבת שני סוגי מנוע בכלי רכב אחד. למכוניות היברידיות שני מנועים - לרוב מנוע חשמלי ולידו מנוע רגיל - בדרך כלל מנוע בעירה פנימית. שילוב המנועים מאפשר ניצול מיטבי של הדלק, מה שאומר שניתן לחסוך בעלות הנסיעה ולהקטין את זיהום האוויר שמייצרת המכונית ההיברידית.

עם זאת, בשל המנוע הכפול והמצבר היקר שבהן, כמו גם מורכבות התיאום בין המנועים, מחירן של מכוניות היברידיות הוא גבוה יותר משל כלי רכב רגילים. הן גם כבדות יותר, בשל המנוע והמצבר הנוספים והטיפול בהן יקר יותר מזה של מכונית רגילה.


הנה סרטון דוגמה של מכונית הייבריד בישראל:

http://youtu.be/1LVlYxV8waY?t=8s

מנועים

הנרי ג'יפר
מי הפך את הכדור הפורח לספינת אוויר?



הנרי ג'יפר נחשב לחלוץ ספינות האוויר הממונעות והאיש ששחרר את הכדור הפורח מחסדי הרוח. אם עד אז עלו כדורים פורחים לאוויר אך היו תלויים לגמרי ברוח שלקחה אותם לכיוונים שונים כרצונה, ג'יפר בנה מנוע קיטור לכדור הפורח. המנוע איפשר לטסים בכדורים פורחים לשלוט בכיוון הטיסה ולכוון את הכדור הפורח ליעדים כרצונם.

המצאתו של הנרי ג'יפר הפכה את הכדור הפורח לספינת אוויר של ממש. בשנת 1852 יצא הנרי ג'יפר מהעיר פאריס, לטיסתו הראשונה בכלי תעופה ממונע שכזה. בטיסה זו הוא הצליח לטוס למרחק של 32 קילומטרים ולכוון את ספינת האוויר הפשוטה שלו כרצונו.


הנה סרטון אנימציה שמראה את ספינת האוויר הממונעת בקיטור של ג'יפר - הדיריג'יבל:

http://youtu.be/SCt8c9HdcVE
אוטו ליליינטל
כיצד נהרג אוטו ליליינטל על הדאון שהמציא?



הממציא אוטו ליליינטל היה האדם הראשון שהצליח לעוף באוויר. ליליינטל תכנן ובנה גלשן אוויר שיכול היה לשאת אדם באוויר. הוא אמנם היה מהנדס גרמני ממוצא יהודי שהיה הראשון לדאות באוויר, כבר בשנת 1886, אך לאחר כמה ניסיונות מוצלחים הוא נהרג מרוח שחבטה במנגנון הגלישה באוויר שפיתח.

אבל מעבר להישגו האישי ואומץ ליבו המדהים, אוטו ליליינטל ייזכר בתולדות התעופה גם כמהנדס מוכשר ובמיוחד כמי שפיתח את עקרונות ההיגוי שעליהם מתבססים המטוסים עד ימינו.


הנה סרטון על המצאת הדאון בידי אוטו לילנטל:

https://youtu.be/Ic5mzlGYhew


סרט אנימציה שנוצר מתמונות מקוריות שצולמו בטיסה הראשונה של לילנטל:

https://youtu.be/qLuIiwmu3OE


קטע מסרט שמשחזר את טיסתו של ראשון הדואים אוטו ליליינטל:

https://youtu.be/mpDrGLF51SY


שיר עליו עם תמונות וקטעים מפעילות התעופה של אוטו לילינטל:

https://youtu.be/tUEn5WCvbuY


ושחזור של הטיסה של לילנטל על ידי מעריציו שגולשים בגלשני אוויר כמו שלו:

https://youtu.be/PNWtzzvwtac
אוטו ליליינטל
מי המציא את הדאון?



"להמציא כלי תעופה זה כלום, לבנות כלי תעופה - זה משהו, אבל לעוף - זה הכל!" - כך אמר חלוץ התעופה הראשון שהצליח לבנות מכונת טיס שיכולה לדאות באוויר.

אוטו ליליינטל היה ממציא יהודי גרמני שהיה הראשון שהצליח לבנות כלי טיס ולטוס בו. זה היה כלי תעופה כבד מן האוויר, הראשון מסוגו בהיסטוריה שממש טס. זה לא היה אווירון אלא דאון מהפכני. בסוף המאה ה-19, החל מ-1891 הוא טס מעל 2000 פעם בדאונים שתכנן ובנה. בשנת 1896 הוא מצא את מותו בתאונת טיס שכזו. "אין ברירה - חייבים להקריב קורבנות קטנים" היו מילותיו כשגסס.

הישגו של לילנטל היה חסר תקדים. לפניו, לא הצליח איש לדאות בכלי תעופה כבד מן האוויר. זה הפך אותו לחלוץ הטיסה והאיש החשוב ביותר בתחום התעופה, עד אז. רק הישגם של האחים רייט עולה על הישגו של ליילנטל.


הנה נסיון שנעשה בשנת 1971 לשחזר את הדאיה של לילנטל בדאון מהסוג שפיתח:

http://youtu.be/t-XC0dxerYs
קלמנט אדר
מי הראשון שטס בכלי טיס כבד מהאוויר?



בשנת 1890 הצליח הצרפתי קלמנט אדר (Clement Ader) לבנות דאון שהיה בו מנוע קיטור ענקי. המנוע סובב פרופלור שהצליח להרימו לגובה של 20 סנטימטרים באוויר. הוא הצליח לעוף כך למרחק של 50 מטרים. קלמנט אדר היה הראשון שטס בכלי טיס כבד מהאוויר.

על אף שטיסה בגובה כה נמוך אינה טיסה של ממש, אל תזלזלו בהישג של אדר. בפעם הראשונה בהיסטוריה הצליח כלי טיס כבד מהאוויר להמריא מהקרקע ובעצמו.

הההמראה הייתה בכוח סיבובי המדחף שלו בלבד. עד אז הצליחו קודמיו רק לגלוש במורד גבעות בדאונים שונים וממונעים, והצליחו בקושי להחזיקם באוויר. לכן קלמנט אדר נחשב לחלוץ התעופה הממונעת.

אגב, אדר הוא גם הממציא של רעיון נושאת המטוסים. הוא היה הראשון שהבין שמטוסים, שבאותה תקופה הוגבלו במרחקי הטיסה שלהם מאד, יוכלו לבצע משימות צבאיות מורכבות ומוצדקות, אם יוכלו להמריא מספינה שתהווה שדה תעופה נייד, שיכול להגיע לקרבת המטרה.


הנה סיפורו של קלמנט אדר:

https://youtu.be/089jC-_5nnM


אדר עם נושאות המטוסים שיזם והפכו לנשק אסטרטגי בימינו:

https://youtu.be/751AD9TT01Q


ג'יימס ואט
מי היה ג'יימס ואט?



הוא היה מהמוחות המבריקים של המאות האחרונות. במאה ה-18 הוא פיתח את מנוע הקיטור העתיק, המצאה שהמציא עוד לפני הספירה הנוצרית המדען היווני הרון, אבל נשכחה לגמרי במהלך השנים.

הממציא והמהנדס הסקוטי ג'יימס וָאט (James Watt) המציא בחייו כמה מהחידושים החשובים בתולדות הטכנולוגיה. לפני הכל ידוע ואט בתור מי שהמציא את מנוע הקיטור. זו הייתה המצאה ששינתה את העולם, במיוחד בתחומים כמו התעשייה והתחבורה.

כלי התחבורה מבוססי מנוע-הקיטור, כמו רכבות, ספינות ואפילו אופנועים, יעבירו את התנועה בעולם לשלב חדש. מנועי הקיטור החלו להזיז את האנושות בהסעה ממוכנת, שלא הייתה דומה לשום שלב קודם בתחבורה. לא עוד נאלצו בני-אדם להשתמש בבעלי חיים למשיכת עגלות ומרכבות, לא עוד בכוחם הפיזי לחתור והם לא נאלצו יותר להיות תלויים בכוחות הטבע, כמו הרוח שבמפרשים.

גם התעשייה המודרנית חבה חוב עצום לג׳יימס ואט. בזכות המצאתו יוולדו מכונות תעשייה משוכללות ומפעלי תעשייה חדישים בכל רחבי אירופה. מכונות הקיטור למפעלי ייצור, כרייה וטוויה יולידו התפתחות וקדמה ללא תקדים. מנוע הקיטור המודרני של ג'יימס ואט יהיה לאחד המאיצים של המהפכה התעשייתית, שתשנה את העולם לגמרי ותוליד את העולם המודרני שבו אנו חיים.

כדי להשוות את הספקי המנועים השונים, המציא ואט יחידת הספק שאותה כינה "כוח סוס". עם השנים השתנתה היחידה בשיטה המטרית וזכתה לשם "ואט" על שמו.


הנה סיפורו של ממציא מנוע הקיטור המודרני, ג'יימס ואט:

https://youtu.be/G3Fge5QKZnI


מעט על חייו של אבי מנוע הקיטור:

https://youtu.be/UGplcD9BULY


הנה מנוע הקיטור המקורי של ואט שמוצג במוזיאון ולידו העתק עובד:

https://youtu.be/M2LsvSQ--wc


סקירת בזק של חשיבות המצאותיו:

https://youtu.be/euEjOBx_vg0


אנימציה שמתארת את המצאותיו, כולל מתקן שהמציא להעתקת פסלים:

https://youtu.be/lhk4KcpIkMQ


הנה ספינות המבוססות על מנוע קיטור:

http://youtu.be/HmNdZix0o2M
איך המציא גלן קרטיס את מטוס הים?



הממציא גלן קרטיס היה יצרן אופניים ומנועים לאופנועים. כבר בייצור אופנועים הוא הגיע להישגים מדהימים ויצר את האופנוע המהיר ביותר בעולם, מה שהיקנה לו את הכינוי של "האיש המהיר בעולם".

אבל ממש כמו יצרני אופניים אחרים, האחים רייט, גם הוא גילה עניין בתעופה. קרטיס החל להתעניין בבניית מטוס ימי (Seaplane) לאחר שלקוח רכש ממנו מנוע למטוס-ים שרצה לבנות. קרטיס זיהה מיד את ההזדמנות והחל בפיתוח מטוס ים דו-כנפי ונעזר לשם כך בממציא אלכסנדר גרהם בל, שסייע לו בהנדסה והפך לשותפו. בשנת 1916 הם הקימו חברה שמכרה מטוסי ים רבים בארה"ב ובעולם.

אחד מהמטוסים שייצרו היה הראשון ממטוסי הים, שצלח את האוקיינוס האטלנטי. זה קרה בשנת 1919. הטייס שהטיס את מטוס הים הזה צלח את האוקיינוס בשלבים, כשבכל פעם הוא עושה במטוס הקרטיס חלק מהמסלול ונוחת על הים למנוחה קצרה, לפני שימשיך.


הה סיפור חייו של גלן קרטיס "האיש המהיר בתבל":

http://youtu.be/33rS9Vf_5DQ


מוזיאון גלן קרטיס, שמתעד את הישגיו יוצאי הדופן:

http://youtu.be/l8FnYGFNHMo?t=16s


סרטון מקורי של מודל D של מטוסי הים של קרטיס, מטוס שכונה "הידרו":

http://youtu.be/_eY3DeiDjt8


סרט תעודה על מכונות הטיסה הימיות:

https://youtu.be/Y22F9O3A0EM?long=yes
כיצד בלריו חצה ראשון את הים בטיסה?



טיסה מעל הים הייתה פעם מעשה מפחיד. בראשית ימי התעופה המטוסים היו חלשים ולא מספיק יציבים ואמינים.

הראשון שצלח את הים במטוס חצה למעשה את תעלת למנש, שמפרידה בין צרפת לאנגליה. קראו לו לואי בלריו ובשנת 1909 הצליח הטייס הצרפתי הזה לחצות את התעלה במונופלן, מטוס חד-כנפי, בתוך 37 דקות בלבד.

הישגו של בלריו מרשים כי הוא עשה זאת רק 6 שנים לאחר טיסתם הראשונה של חלוצי הטיסה, האחים רייט!


הנה סרטון על ההישג של לואי בלריו - צולח הים הראשון בטיסה:

http://youtu.be/JLUG_ZR9a0U


בלריו בסרטון שצולם בסיום הטיסה:

http://youtu.be/Acn-KHEM9_0


מצגת וידאו על לואי בלריו:

http://youtu.be/t_67MJdRL20


שחזור של האווירון של בלריו:

http://youtu.be/ATbV2i9cfQE
מי היה הרון שבנה מנוע קיטור לפני 2000 שנה?



הממציא הקדום הרון היה מרצה וחוקר בספרייה הגדולה של אלכסנדריה. הרון היה חוקר רציני וחרוץ והרבה לחקור את תכונותיהם של המים והאוויר. בכך הוא הניח את היסודות להידרוסטטיקה. בין השאר, הרון תכנן ובנה מכשירים שונים, כמו מזרקת הרון או מכונת שתיה אוטומטית למים קדושים בתשלום. המכשירים היו מבוססים אמנם על עקרונות מדעיים, אך שימשו בעיקר כדי לבדר ולהלהיב את חבריו המתפעלים.

אבל ההחמצה הקטנה-גדולה של הרון היא ההמצאה שהייתה בהישג ידו מבלי שהוא ידע. כדור איאולוס שבנה הרון היה למעשה מנוע הקיטור הראשון בהיסטוריה. הכדור שפיתח הרון (או לפחות בנה על פי רעיון של אחרים) היה מכונה שהפכה לחץ לתנועה, בדרך דומה לזו שעשו מנועי הקיטור שהניעו רכבות במאה ה-18. לו היה הרון רותם את האנרגיה הסיבובית של הכדור לביצוע של תנועה מכנית, הוא יכול היה לקדם את התעשיה והתחבורה במאות רבות של שנים.


הנה סיפורו של הרון ומנוע הקיטור המוקדם שהמציא:

http://youtu.be/QBh8cHZvE9U


הנה דגם של כדור איאולוס:

http://youtu.be/dEiRewqemKM


הנה כדור איאולוס שמתחמם ומסתובב:

http://youtu.be/Y8eb3ak1f9g


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.