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.
»
«
מה היו טוּבות המלחמה היפניות?
"טוּבות המלחמה" (War tubas) היפאניות היו אמצעים צבאיים שבהם השתמשו היפאנים במהלך מלחמת העולם הראשונה ועד לתחילת מלחמת העולם השנייה כדי לעקוב אחרי נשק של האויב.
האוזניים העצומות הללו היו למעשה סוג מוקדם של רדאר, בעברית מכ"מ, האמצעי שמשמש לאיתור ספינות ומטוסים. ה"טוּבות" הללו השתמשו בצליל כדי למצוא את המרחק והכיוון של מטוסי האויב.
את הכינוי המשונה קיבלו המכ"מים הללו במערב, בשל הדמיון לטוּבה - כלי הנגינה הענקי, כלי נשיפה שנקרא "טוּבה". היו להם שופרי-ענק, שחוברו אל אוזניות סטטוסקופ (כמו של רופא) שאפשרו לשמוע את רעש המטוסים כבר מרחוק.
השיטה של זיהוי של מטוסי אויב, על פי הרעש של המנועים, לא הייתה הצלחה גדולה והיא הוחלפה במהלך השנים גם בצבא יפאן, במכשירי רדאר חכמים הרבה יותר, שהתבססו על גלי רדיו וקרינה אלקטרומגנטית.
הנה האוזניות של היפנים לגילוי מטוסים (עברית):
https://youtu.be/BDjp2euyD3g
שידור טלוויזיה קצת מלגלג על טובות המלחמה:
https://youtu.be/lf1rDZiknww
דוגמאות של טובות לוחמה מהעבר:
https://youtu.be/wAQ_Gtxsp_s
והטובה הגדולה בעולם - היא בטח הייתה מנצחת...
https://youtu.be/OK1GDkvFdL4
מה עושה הרדאר המשטרתי?
נהיגה במהירות גבוהה עלולה להיות מסוכנת ולגרום לתאונות קשות. הרדאר המשטרתי הוא כינוי למכשיר שבעזרתו מגלה השוטר נהגים שנוהגים מהר מדי. פעם הוא היה מבוסס על גלי רדיו, אבל עם הזמן התגלו בעיות רבות בזיהוי המהירות והבינו שהוא לא היה מדויק מספיק. כיום משתמשים ב"אקדח לייזר" או "רובה לייזר". זהו מכשיר שבמקום גלי רדיו לא מדויקים שולח קרן לייזר מדויקת הרבה יותר. במשטרה קוראים לו ממל"ז (ראשי תיבות של "מד מהירות לייזר").
איך עובד הממל"ז? - מחזיקים אותו ביד ומכוונים אל הרכב הנוסע כמו אקדח. כשהשוטר לוחץ על הכפתור, נשלחת קרן לייזר אל הרכב הנוסע וחוזרת בחזרה. לפי המהירות שבה היא עושה את המסלול הלוך וחזור, כותב הממל"ז את מהירותו של הרכב.
אחרי שאקדח הלייזר מזהה ממרחק רב את המהירות שבה נוסע הרכב שאליו הוא כיוון והשוטר וידא שהוא עבר את המהירות המותרת, הוא יכול לעצור את הנהג ולהעניש אותו בקנס כספי שעליו לשלם. אחרי שהנהג ישלם את הקנס ויפסיד כסף, משערים במשטרה שהוא יקפיד בעתיד לנהוג לאט יותר ולשמור על בטיחותו ובטיחות הנוסעים בכביש.
הנה "אקדח לייזר" בידי שוטר התנועה שממהר לעצור ולרשום דו"ח עם קנס לנוהגים מהר:
https://youtu.be/2YpekUblCdw
כך השוטר מכוון את קרן הלייזר ומזהה את מהירות כלי הרכב שאליהם הוא כיוון:
https://youtu.be/zLpAEi1kZpw
וכך פועל הרדאר שבתוך הרכב:
https://youtu.be/R2dgDedg9BE
מהו הסונאר וממי בטבע הושפעו בפיתוחו?
סונאר (SONAR) הוא אמצעי ניווט באמצעות גלי קול, כלומר קולות. זו טכנולוגיה שפועלת באמצעות גלי קול, בעיקר לניווט בים ולגילוי של צוללות ואוניות. אם תרצו, הסונאר מאפשר לנו "לראות באוזניים"...
המילה סונאר היא ראשי תיבות באנגלית של Sound Navigation And Ranging (ניווט והתמצאות באמצעות קול). במקור חשבו עליו לאיתור קרחונים מסוכנים בים וטביעת הטיטאניק האיצה את פיתוחו.
במלחמת העולם הראשונה פותח הסונאר הראשוני כדי לשפר איתור של צוללות אויב, אבל השיפור הניכר הושג לאחר המלחמה.
במלחמת העולם השנייה כבר חולל הסונאר שינויים גדולים בתורת הלחימה הימית.
במידה רבה מבוסס הסונאר על שיטות של בעלי חיים כמו העטלף והדולפין, שאצלם משמש הסונאר הטבעי כאמצעי ניווט והערכת טווחים.
לעטלפים למשל, מנגנון של "זיהוי מיקום לפי הדהוד". הזמן שעובר בין קריאה שהם משמיעים, להד שלה, מאפשר להם לדעת את המרחק לעצמים שמסביבם. כך יכול העטלף לזהות בחשיכה ולצוד חרקים זעירים, או להבחין בעצמים קטנים, עד רמת השערה, ולא להתנגש בהם.
לווייתנים ודולפינים גם הם משתמשים בעיקרון דומה. הם מאתרים טורפים ומזון על ידי השמעת קולות והאזנה להדים המוחזרים מהם. יש אף הערכה שבתדרים מסוימים, פוגע הסונאר הצבאי ביכולת הניווט של לווייתנים והם עולים על חופי הים מבלי יכולת לחזור.
הנה הסונאר של הצוללת:
https://youtu.be/CNBlx7ozFnI
שימושי המחקר התת ימי שלו:
https://youtu.be/-fAAxEIFeLU
פיתוח הסונאר לאניות השתפר לאחר מלחמת העולם השנייה:
https://youtu.be/-dG2GM2W5h8
כיום יש גם סונאר לאוניות דייג:
https://youtu.be/YgHE7iEo9UM
וכך נראה הסונאר בצוללת:
https://youtu.be/FqDNSFzWNTA
איך מנווט העטלף בחשיכה באמצעות הדהוד?
כרבע ממיני היונקים על כדור הארץ הם מינים של עטלפים (Bats) - מדובר באחוז גבוה מאד. הוא מראה שהעטלף חי מצוין והוא ככל הנראה גם בעל כושר הישרדות גבוה במיוחד.
העטלף, אגב, הוא גם היונק היחיד בעולם שעף באוויר.
אבל איך העטלפים חיים כל כך טוב? - העטלפים נעזרים בשיגור של גלי קול בתדירות גבוהה, צלילים שאנחנו לא יכולים לשמוע והם קולטים את ההד החוזר. כך יכולים ללמוד על המיקום, הצורה והתנועה של עצמים שנמצאים בסביבתם, לנווט בחשיכה המוחלטת של המערות והיערות בלילה, מבלי להתנגש בעצמים או בבעלי חיים אחרים והכי חשוב - לאתר ולצוד חרקים ויצורים קטנים שמהם הם ניזונים.
כלומר, יש לעטלפים מנגנון של "זיהוי מיקום לפי הדהוד". הם משמיעים קריאה והזמן שעובר בין הקריאה להד שלה מסייע להם להבין את המרחק של עצמים שמחזירים את ההד. זוהי מערכת שנקראת באנגלית סונאר - "ניווט והתמצאות באמצעות קול", או "אקו-לוקיישן". באמצעות הסונאר, העטלף יכול לזהות אפילו שערה בחשיכה ולא להתנגש בה.
כיום מתבצעים בעולם מחקרים רבים על מערכת הסונאר של העטלפים ומדענים וחוקרים לומדים ממנה כיצד לשפר את מכשירי הסונאר, הניווט והרדאר האנושיים.
הנה סיפורם של העטלפים (מתורגם):
https://youtu.be/Z8wLQ3NCBgg
מעט על יכולתו של העטלף לנווט ולצוד רק בעזרת הרדאר שלו:
http://youtu.be/wgLHUNBWR58
קריאת עטלף שהוקלטה ועברה עיבוד סאונד כדי שתוכל להישמע באוזן אדם:
http://youtu.be/ajLY1EPybLY
הבחור העיוור והחכם הזה סיגל לעצמו את השיטה כדי לנווט מבלי להיפגע:
https://youtu.be/a05kgcI9D2Q
וכך חוקרים עטלפים באוניברסיטת תל אביב (עברית):
http://youtu.be/s3e4qf58QEw
איך עובד המכ"ם ולמה הוא שימושי?
מכ"ם או רדאר (Radar) הוא מכשיר לגילוי מיקומם של עצמים כמו ספינות, מטוסים וכדומה.
איך מכ"ם עובד?
מכ"ם משדר גלי רדיו מסביב. גלי הרדיו פוגעים בעצמים בטווח שאליו הוא מכוון וחוזרים לאנטנה שלו. המכ"מ מסוגל לנתח לפי כיוון, זמן ואופי ההחזרים שהוא מזהה מהו כל עצם שהתגלה ולאן הוא מתקדם.
אם לפרט יותר, המכ"ם משדר אלומת גלי רדיו (קרינה אלקטרומגנטית) מאנטנה. כל עצם, כמו כלי טיס, ספינה וכדומה, שיימצא בתחום אלומת השידור יפזר חלק ממנה במרחב, בצורת גלי רדיו חוזרים.
כשהמקלט של המכ"ם קולט את אותות הקרינה החוזרים הללו, הוא מזהה את הימצאותו של העצם במרחב. ניתוח האותות החוזרים יאפשר למכ"ם לחשב את הכיוון, המרחק ומהירות התנועה של העצמים הללו, וכן לשער את הנפח של כל אחד מהם.
ב-1904 הדגים הממציא כריסטיאן האולסמייר כיצד ניתן לעשות שימוש במכ"ם ובגלי רדיו כדי לאתר ספינות. באוגוסט 1917 פיתח ניקולה טסלה את השיטה והביאה לגילוי של עצמים רחוקים מהטווח המקורי של ההמצאה, כולל שיטה לגילוי צוללות.
אבל המצאת הרדאר נולדה בשנת 1935 כשהיטלר החל לבנות מחדש את חיל האוויר הגרמני, הלופטוואפה. בריטניה חשה מאוימת ועל המדען רוברט ווטסון וואט הוטל למצוא פתרון. הוא המציא את המכשיר לגילוי מטוסים במרחקים של 8 מיילים (כמעט 13 קילומטר). במלחמת העולם השנייה סייעה המערכת המצוינת הזו להגנה על בריטניה, מפני חיל האוויר הגרמני.
המכ"ם משמש כיום גם לצורך תחזית מזג האוויר ולמיפוי ואיסוף מידע על שטחים ונפחים. המכ"ם מאפשר גם לגלות ולעקוב אחרי ציפורים, ביום ובלילה, בגבהים שבני-אדם לא יכולים לעקוב בהם.
פירוש המילה מכ"ם הוא ראשי תיבות של "מגלה כיוון ומרחק". באנגלית הוא נקרא "רדאר" (Radar) מראשי התיבות של Radio Detection And Ranging.
הסבר לילדים על פעולת הרדאר:
https://youtu.be/0FS_N5-aErE
כך פועל הרדאר:
https://youtu.be/J5y0XDZFQug
מכ"ם מזג אוויר שמתיישן ולא מוחלף (עברית):
https://youtu.be/H15m84kqusc
הלפיד המעופף עם המכ"מ שהדליקו לו אור (עברית):
https://youtu.be/R1o8-PC0_CI
מכ"ם מודרני נגד טילים בשירות צה"ל (מתורגם):
https://youtu.be/ZsBjQllQEVs
הרדאר משמש גם לזיהוי ספינות, צוללות, מטוסים ועוד:
https://youtu.be/3LeKxA9YLsA
וכדי לחמוק מהרדאר הומצאו המטוסים החמקנים:
https://youtu.be/As0Z5ror0BA
איך נלחם הלפיד המעופף בחיל האוויר הגרמני?
המטוס שכונה "הלפיד המעופף" (Havoc A20) היה אחד הפתרונות המרהיבים לבעייה הבריטית במהלך הקרב על בריטניה.
הימים ימי מלחמת העולם השנייה. המלחמה בעיצומה וחושך מוחלט שולט בשמיים, תרתי משמע. חיל האוויר הגרמני מפציץ ללא רחם את ערי בריטניה. היעילות שלו עצומה והוא פועל גם בטרור שמשפיע מוראלית על העם הבריטי, בעיקר בלילות, כשהראות מוגבלת ומשמיים הוא מצניח אינספור פצצות וטונות של אימה.
צ'רצ'יל יקרא לזה בנאום מפורסם "הקרב על בריטניה".
ההתלבטות עצומה. האויב בלתי נראה והפצצות איומות. אבל הבריטים עתידים למצאוא לזה פתרון מבריק. הם יקחו מטוס קרב ויהפכו אותו למגלה מפציצים ואז ל"לפיד מעופף" שמאיר בעוצמה ומשמיד את המסנוורים.
סיפורנו מתחיל בתקופה קשה במלחמת העולם השנייה. הבריטים התקשו ליירט את המפציצים הגרמנים וידעו שהם חייבים למצוא פתרון.
והוא אכן נמצא. מהנדסי חיל האוויר של הוד מלכותה הבינו שהפתרון נמצא בבעיית הראייה הלקויה בלילה. הם לקחו מטוסי תקיפה אמריקאים קלים, מדגם A-20 האבוק (Havoc) והפכו אותם למכונות מלחמה ייחודיות. הם ציידו אותם באנטנות מכ"ם ומכשירי קשר משוכללים והחרטום השקוף שלהם הוחלף בזרקור ענקי, פרוג'קטור בעוצמה של 2.7 גיגה-קנדלה שנועד לסנוור את טייסי האויב ולהפוך את הלילה ליום.
מכאן ואילך החלו מטוסי ה"האבוק" להמריא בזוגות או שלשות, כשהם מוקפים במטוסי קרב נוספים של בריטניה. הם הוכוונו על ידי הבקרה הקרקעית לאזורי תקיפת המפציצים הגרמנים וכאשר הללו החלו להגיע, ה"לפידים" יפעילו את המכ"ם בכדי לאתר אותם, יתקרבו אליהם בחסות החשיכה, כמה שרק יוכלו, וברגע המכריע הם ידליקו את הזרקור המסנוור ויתקפו.
מכשירי הקשר על מטוסי ההאבוק והתקנת התאורה, עם הזרקורים המטורפים שלהם, הביאה לכך שהם יאירו בעוצמה אדירה על המטוסים הגרמנים, יזמנו בקשר את מטוסי הקרב והללו יפילו אותם כמו במטווח, עם מטען הפצצות האדיר שלהם, הרבה לפני שהם יגיעו אל מעל ערי בריטניה.
עדויות הטייסים הגרמנים תיארו את המתקפות הללו כמשהו שדמה ל"שפריץ של אש" מהגיהנום.
הגרמנים, תודה ששאלתם, לא ויתרו בקלות. הם שינו די מהר טקטיקה ושלחו מפציצים בקבוצות גדולות יותר. זה הקטין את מספר גיחות ההפצצה שהם הצליחו להוציא ונתן זמן לבריטים למצוא פתרונות טכנולוגיים נוספים ולהתכונן לשלב הבא, בו יורחק האיום לחלוטין.
כך ניצלו הבריטים את היצירתיות, את התחכום הטכנולוגי שלהם ואת אומץ לבם של לוחמי חיל האוויר המלכותי והצליחו להדוף את האיום הנאצי על עריהם. הוא עוד ישוב בדמות טילים איומים, אבל זה כבר בתגית "V2".
הנה סיפורו של הלפיד המעופף והמכ"מ שהדליקו לו אור:
https://youtu.be/R1o8-PC0_CI
ה"לפיד" היחיד שעדיין טס מתוך ה-7,000 שיוצרו:
https://youtu.be/aswDENkU1No
וסקירה עליו במוזיאון:
https://youtu.be/Y3Ju1hpdLGE
מהי החמקנות ומהו המטוס החמקן?
מטוס חמקן הוא מטוס שלא מתגלה על ידי מערכות מכ"מ (רדאר), או לפחות מצליח להיעלם מרוב המכ"מ. במטוסים חמקניים הוטמעה היכולת לבלוע חלק מקרני המכ"מ ולהחזיר את השאר לכיוונים אחרים, מה שמטעה את המכ"מ לגבי מיקומו האמיתי של החמקן ומקטין את יכולת ההגנה למולו.
#איך בנוי מטוס חמקן?
החמקן הוא כלי טיס צבאי שמקשה על גילויו באמצעות מערכות המכ"ם (רדאר) של האויב. את החמקנות מאפשרים העיצוב הייחודי של המטוסים הללו, לצד טכנולוגיות הנדסיות מתקדמות של הסוואה, בהן מצוידים המטוסים החמקנים. בעזרת כל אלה מסוגל החמקן להתחמק בקלות מעינו הבוחנת של מכ"ם האויב.
הגורם הראשון שמבטיח חמקנות הוא צורתו המיוחדת והבלתי רגילה של המטוס החמקן, צורה שלפחות במפציץ B-2 נראית ככלי טייס מעולמות אחרים. הצורה הזו נקראת "גוף שלוב כנפיים", בו כנפי המטוס שלובות בגוף המטוס עד שנראה שהם בעלי גוף אחד. לכל חמקן עיצוב המנסה להיות הכי יעיל להקטנת כמות החום שהוא פולט.
כי זו לא רק הצורה החייזרית שלו, אלא מערכת פיזור החום היעילה שלו שהיא הסוד של המטוס החמקן באשר הוא. החמקנות התרמית של המטוס היא תכונה שמתבטאת בהקטנת כמות החום שהוא פולט. הצורה שמחברת ככל היותר בין גוף המטוס והכנפיים שלו, הופכת אותם לגוף אחד ובכך מגדילה את פיזור החום שנפלט ממנועי המטוס. בכך היא מונעת יצירה של מעין "לפידים תרמיים", גופי חום בולטים במיוחד שהאויב יכול לזהות מרחוק באמצעות חיישנים תרמיים. כי במקום שהחום יתרכז בנקודה אחת ויהיה קל לזיהוי, המערכת והעיצוב של גוף משולב כנפיים מפזרים אותו על פני שטח רחב יותר ובכך מקררים אותו, מה שמקטין דרמטית את החתימה התרמית של המטוס, כמות החום שהוא פולט.
לצד הצורה שלו, המפזרת את החום באופן שמקשה על גילויו של החמקן, מוסיפים היצרנים שלל פיתוחים טכנולוגיים להסתרה ובלבול מערכות הרדאר של האויב. גם חילות האוויר עצמם שותלים טכנולוגיות סודיות משלהם לכל מטוס חמקן שכזה, המוסיפים לו יכולות שהופכות אותו לכמעט בלתי-נראה. וכך מתקיים מרדף מתמיד של "חתול ועכבר", בין הטכנולוגיה החמקנית לבים מערכות מכ"מ, שגם הן הולכות ומשתכללות ונועדו לגילוי כלי טיס.
#דוגמאות לחמקנים
בשל הפיתוח היקר של מטוסים חמקנים, הם פותחו עד היום רק על ידי המעצמות. הראשונים היו מטוסי F-117A, המטוס החמקן הראשון של העת המודרנית. היו גם את ה-F22 ראפטור ומטוס הקרב F35 לייטנינג II האמריקאי-בריטי, שפיתוחו נמשך עד היום.
כמובן שהיה המפציץ החמקן האמריקני הוותיק יותר B2 שהוא לא רק חמקן אלא מפציץ אימתני והיחידי בעולם שיכול לשאת פצצות מפצחות בונקרים, במשקלים מטורפים של כמעט 14 טון לכל פצצה.
בנוסף פותחו מטוסים חמקנים גם על ידי רוסיה וסין. יש סברה שהנאצים ניסו לייצר מטוס חמקן בעת מלחמת העולם השנייה ולא סיימו (ראו באאוריקה בתגית "הורטן 229").
מטוס הקרב החמקן אף 35 למשל, יכול לזהות מטוסים אחרים הרבה לפני שהם מזהים אותו ולהפיל את מטוסי האויב בשלב מוקדם מאד, בטרם יתחיל קרב האוויר האמיתי.
הנה עולם החמקנות והאם מטוסים חמקנים באמת לא יכולים להתגלות? (עברית)
https://youtu.be/65v0HOi9MAo
הכירו את המטוסים החמקנים ובמיוחד את הראשונים שתוכננו לחמוק כך:
https://youtu.be/X5aytDSnuxk
החמקן החדיש F22 (עברית):
https://youtu.be/jjy2XyTQ6a0
כדי לחמוק מהרדאר - כך הומצאו המטוסים החמקנים:
https://youtu.be/As0Z5ror0BA
הכירו את המפציץ B2 ספיריט - מפציץ חמקן שנושא את הפצצות מפצחות הבונקרים (עברית):
https://youtu.be/SVXSKvDsrkg
מטוס הקרב הטוב בעולם - F35 החמקן:
http://youtu.be/iy35zJ3xGhc
ואחד החמקנים החזקים בעולם - YF 23 "אלמנה שחורה":
https://youtu.be/dPgm-4TZ9Kk
"טוּבות המלחמה" (War tubas) היפאניות היו אמצעים צבאיים שבהם השתמשו היפאנים במהלך מלחמת העולם הראשונה ועד לתחילת מלחמת העולם השנייה כדי לעקוב אחרי נשק של האויב.
האוזניים העצומות הללו היו למעשה סוג מוקדם של רדאר, בעברית מכ"מ, האמצעי שמשמש לאיתור ספינות ומטוסים. ה"טוּבות" הללו השתמשו בצליל כדי למצוא את המרחק והכיוון של מטוסי האויב.
את הכינוי המשונה קיבלו המכ"מים הללו במערב, בשל הדמיון לטוּבה - כלי הנגינה הענקי, כלי נשיפה שנקרא "טוּבה". היו להם שופרי-ענק, שחוברו אל אוזניות סטטוסקופ (כמו של רופא) שאפשרו לשמוע את רעש המטוסים כבר מרחוק.
השיטה של זיהוי של מטוסי אויב, על פי הרעש של המנועים, לא הייתה הצלחה גדולה והיא הוחלפה במהלך השנים גם בצבא יפאן, במכשירי רדאר חכמים הרבה יותר, שהתבססו על גלי רדיו וקרינה אלקטרומגנטית.
הנה האוזניות של היפנים לגילוי מטוסים (עברית):
https://youtu.be/BDjp2euyD3g
שידור טלוויזיה קצת מלגלג על טובות המלחמה:
https://youtu.be/lf1rDZiknww
דוגמאות של טובות לוחמה מהעבר:
https://youtu.be/wAQ_Gtxsp_s
והטובה הגדולה בעולם - היא בטח הייתה מנצחת...
https://youtu.be/OK1GDkvFdL4
נהיגה במהירות גבוהה עלולה להיות מסוכנת ולגרום לתאונות קשות. הרדאר המשטרתי הוא כינוי למכשיר שבעזרתו מגלה השוטר נהגים שנוהגים מהר מדי. פעם הוא היה מבוסס על גלי רדיו, אבל עם הזמן התגלו בעיות רבות בזיהוי המהירות והבינו שהוא לא היה מדויק מספיק. כיום משתמשים ב"אקדח לייזר" או "רובה לייזר". זהו מכשיר שבמקום גלי רדיו לא מדויקים שולח קרן לייזר מדויקת הרבה יותר. במשטרה קוראים לו ממל"ז (ראשי תיבות של "מד מהירות לייזר").
איך עובד הממל"ז? - מחזיקים אותו ביד ומכוונים אל הרכב הנוסע כמו אקדח. כשהשוטר לוחץ על הכפתור, נשלחת קרן לייזר אל הרכב הנוסע וחוזרת בחזרה. לפי המהירות שבה היא עושה את המסלול הלוך וחזור, כותב הממל"ז את מהירותו של הרכב.
אחרי שאקדח הלייזר מזהה ממרחק רב את המהירות שבה נוסע הרכב שאליו הוא כיוון והשוטר וידא שהוא עבר את המהירות המותרת, הוא יכול לעצור את הנהג ולהעניש אותו בקנס כספי שעליו לשלם. אחרי שהנהג ישלם את הקנס ויפסיד כסף, משערים במשטרה שהוא יקפיד בעתיד לנהוג לאט יותר ולשמור על בטיחותו ובטיחות הנוסעים בכביש.
הנה "אקדח לייזר" בידי שוטר התנועה שממהר לעצור ולרשום דו"ח עם קנס לנוהגים מהר:
https://youtu.be/2YpekUblCdw
כך השוטר מכוון את קרן הלייזר ומזהה את מהירות כלי הרכב שאליהם הוא כיוון:
https://youtu.be/zLpAEi1kZpw
וכך פועל הרדאר שבתוך הרכב:
https://youtu.be/R2dgDedg9BE
סונאר (SONAR) הוא אמצעי ניווט באמצעות גלי קול, כלומר קולות. זו טכנולוגיה שפועלת באמצעות גלי קול, בעיקר לניווט בים ולגילוי של צוללות ואוניות. אם תרצו, הסונאר מאפשר לנו "לראות באוזניים"...
המילה סונאר היא ראשי תיבות באנגלית של Sound Navigation And Ranging (ניווט והתמצאות באמצעות קול). במקור חשבו עליו לאיתור קרחונים מסוכנים בים וטביעת הטיטאניק האיצה את פיתוחו.
במלחמת העולם הראשונה פותח הסונאר הראשוני כדי לשפר איתור של צוללות אויב, אבל השיפור הניכר הושג לאחר המלחמה.
במלחמת העולם השנייה כבר חולל הסונאר שינויים גדולים בתורת הלחימה הימית.
במידה רבה מבוסס הסונאר על שיטות של בעלי חיים כמו העטלף והדולפין, שאצלם משמש הסונאר הטבעי כאמצעי ניווט והערכת טווחים.
לעטלפים למשל, מנגנון של "זיהוי מיקום לפי הדהוד". הזמן שעובר בין קריאה שהם משמיעים, להד שלה, מאפשר להם לדעת את המרחק לעצמים שמסביבם. כך יכול העטלף לזהות בחשיכה ולצוד חרקים זעירים, או להבחין בעצמים קטנים, עד רמת השערה, ולא להתנגש בהם.
לווייתנים ודולפינים גם הם משתמשים בעיקרון דומה. הם מאתרים טורפים ומזון על ידי השמעת קולות והאזנה להדים המוחזרים מהם. יש אף הערכה שבתדרים מסוימים, פוגע הסונאר הצבאי ביכולת הניווט של לווייתנים והם עולים על חופי הים מבלי יכולת לחזור.
הנה הסונאר של הצוללת:
https://youtu.be/CNBlx7ozFnI
שימושי המחקר התת ימי שלו:
https://youtu.be/-fAAxEIFeLU
פיתוח הסונאר לאניות השתפר לאחר מלחמת העולם השנייה:
https://youtu.be/-dG2GM2W5h8
כיום יש גם סונאר לאוניות דייג:
https://youtu.be/YgHE7iEo9UM
וכך נראה הסונאר בצוללת:
https://youtu.be/FqDNSFzWNTA
כרבע ממיני היונקים על כדור הארץ הם מינים של עטלפים (Bats) - מדובר באחוז גבוה מאד. הוא מראה שהעטלף חי מצוין והוא ככל הנראה גם בעל כושר הישרדות גבוה במיוחד.
העטלף, אגב, הוא גם היונק היחיד בעולם שעף באוויר.
אבל איך העטלפים חיים כל כך טוב? - העטלפים נעזרים בשיגור של גלי קול בתדירות גבוהה, צלילים שאנחנו לא יכולים לשמוע והם קולטים את ההד החוזר. כך יכולים ללמוד על המיקום, הצורה והתנועה של עצמים שנמצאים בסביבתם, לנווט בחשיכה המוחלטת של המערות והיערות בלילה, מבלי להתנגש בעצמים או בבעלי חיים אחרים והכי חשוב - לאתר ולצוד חרקים ויצורים קטנים שמהם הם ניזונים.
כלומר, יש לעטלפים מנגנון של "זיהוי מיקום לפי הדהוד". הם משמיעים קריאה והזמן שעובר בין הקריאה להד שלה מסייע להם להבין את המרחק של עצמים שמחזירים את ההד. זוהי מערכת שנקראת באנגלית סונאר - "ניווט והתמצאות באמצעות קול", או "אקו-לוקיישן". באמצעות הסונאר, העטלף יכול לזהות אפילו שערה בחשיכה ולא להתנגש בה.
כיום מתבצעים בעולם מחקרים רבים על מערכת הסונאר של העטלפים ומדענים וחוקרים לומדים ממנה כיצד לשפר את מכשירי הסונאר, הניווט והרדאר האנושיים.
הנה סיפורם של העטלפים (מתורגם):
https://youtu.be/Z8wLQ3NCBgg
מעט על יכולתו של העטלף לנווט ולצוד רק בעזרת הרדאר שלו:
http://youtu.be/wgLHUNBWR58
קריאת עטלף שהוקלטה ועברה עיבוד סאונד כדי שתוכל להישמע באוזן אדם:
http://youtu.be/ajLY1EPybLY
הבחור העיוור והחכם הזה סיגל לעצמו את השיטה כדי לנווט מבלי להיפגע:
https://youtu.be/a05kgcI9D2Q
וכך חוקרים עטלפים באוניברסיטת תל אביב (עברית):
http://youtu.be/s3e4qf58QEw
רדאר
מכ"ם או רדאר (Radar) הוא מכשיר לגילוי מיקומם של עצמים כמו ספינות, מטוסים וכדומה.
איך מכ"ם עובד?
מכ"ם משדר גלי רדיו מסביב. גלי הרדיו פוגעים בעצמים בטווח שאליו הוא מכוון וחוזרים לאנטנה שלו. המכ"מ מסוגל לנתח לפי כיוון, זמן ואופי ההחזרים שהוא מזהה מהו כל עצם שהתגלה ולאן הוא מתקדם.
אם לפרט יותר, המכ"ם משדר אלומת גלי רדיו (קרינה אלקטרומגנטית) מאנטנה. כל עצם, כמו כלי טיס, ספינה וכדומה, שיימצא בתחום אלומת השידור יפזר חלק ממנה במרחב, בצורת גלי רדיו חוזרים.
כשהמקלט של המכ"ם קולט את אותות הקרינה החוזרים הללו, הוא מזהה את הימצאותו של העצם במרחב. ניתוח האותות החוזרים יאפשר למכ"ם לחשב את הכיוון, המרחק ומהירות התנועה של העצמים הללו, וכן לשער את הנפח של כל אחד מהם.
ב-1904 הדגים הממציא כריסטיאן האולסמייר כיצד ניתן לעשות שימוש במכ"ם ובגלי רדיו כדי לאתר ספינות. באוגוסט 1917 פיתח ניקולה טסלה את השיטה והביאה לגילוי של עצמים רחוקים מהטווח המקורי של ההמצאה, כולל שיטה לגילוי צוללות.
אבל המצאת הרדאר נולדה בשנת 1935 כשהיטלר החל לבנות מחדש את חיל האוויר הגרמני, הלופטוואפה. בריטניה חשה מאוימת ועל המדען רוברט ווטסון וואט הוטל למצוא פתרון. הוא המציא את המכשיר לגילוי מטוסים במרחקים של 8 מיילים (כמעט 13 קילומטר). במלחמת העולם השנייה סייעה המערכת המצוינת הזו להגנה על בריטניה, מפני חיל האוויר הגרמני.
המכ"ם משמש כיום גם לצורך תחזית מזג האוויר ולמיפוי ואיסוף מידע על שטחים ונפחים. המכ"ם מאפשר גם לגלות ולעקוב אחרי ציפורים, ביום ובלילה, בגבהים שבני-אדם לא יכולים לעקוב בהם.
פירוש המילה מכ"ם הוא ראשי תיבות של "מגלה כיוון ומרחק". באנגלית הוא נקרא "רדאר" (Radar) מראשי התיבות של Radio Detection And Ranging.
הסבר לילדים על פעולת הרדאר:
https://youtu.be/0FS_N5-aErE
כך פועל הרדאר:
https://youtu.be/J5y0XDZFQug
מכ"ם מזג אוויר שמתיישן ולא מוחלף (עברית):
https://youtu.be/H15m84kqusc
הלפיד המעופף עם המכ"מ שהדליקו לו אור (עברית):
https://youtu.be/R1o8-PC0_CI
מכ"ם מודרני נגד טילים בשירות צה"ל (מתורגם):
https://youtu.be/ZsBjQllQEVs
הרדאר משמש גם לזיהוי ספינות, צוללות, מטוסים ועוד:
https://youtu.be/3LeKxA9YLsA
וכדי לחמוק מהרדאר הומצאו המטוסים החמקנים:
https://youtu.be/As0Z5ror0BA
המטוס שכונה "הלפיד המעופף" (Havoc A20) היה אחד הפתרונות המרהיבים לבעייה הבריטית במהלך הקרב על בריטניה.
הימים ימי מלחמת העולם השנייה. המלחמה בעיצומה וחושך מוחלט שולט בשמיים, תרתי משמע. חיל האוויר הגרמני מפציץ ללא רחם את ערי בריטניה. היעילות שלו עצומה והוא פועל גם בטרור שמשפיע מוראלית על העם הבריטי, בעיקר בלילות, כשהראות מוגבלת ומשמיים הוא מצניח אינספור פצצות וטונות של אימה.
צ'רצ'יל יקרא לזה בנאום מפורסם "הקרב על בריטניה".
ההתלבטות עצומה. האויב בלתי נראה והפצצות איומות. אבל הבריטים עתידים למצאוא לזה פתרון מבריק. הם יקחו מטוס קרב ויהפכו אותו למגלה מפציצים ואז ל"לפיד מעופף" שמאיר בעוצמה ומשמיד את המסנוורים.
סיפורנו מתחיל בתקופה קשה במלחמת העולם השנייה. הבריטים התקשו ליירט את המפציצים הגרמנים וידעו שהם חייבים למצוא פתרון.
והוא אכן נמצא. מהנדסי חיל האוויר של הוד מלכותה הבינו שהפתרון נמצא בבעיית הראייה הלקויה בלילה. הם לקחו מטוסי תקיפה אמריקאים קלים, מדגם A-20 האבוק (Havoc) והפכו אותם למכונות מלחמה ייחודיות. הם ציידו אותם באנטנות מכ"ם ומכשירי קשר משוכללים והחרטום השקוף שלהם הוחלף בזרקור ענקי, פרוג'קטור בעוצמה של 2.7 גיגה-קנדלה שנועד לסנוור את טייסי האויב ולהפוך את הלילה ליום.
מכאן ואילך החלו מטוסי ה"האבוק" להמריא בזוגות או שלשות, כשהם מוקפים במטוסי קרב נוספים של בריטניה. הם הוכוונו על ידי הבקרה הקרקעית לאזורי תקיפת המפציצים הגרמנים וכאשר הללו החלו להגיע, ה"לפידים" יפעילו את המכ"ם בכדי לאתר אותם, יתקרבו אליהם בחסות החשיכה, כמה שרק יוכלו, וברגע המכריע הם ידליקו את הזרקור המסנוור ויתקפו.
מכשירי הקשר על מטוסי ההאבוק והתקנת התאורה, עם הזרקורים המטורפים שלהם, הביאה לכך שהם יאירו בעוצמה אדירה על המטוסים הגרמנים, יזמנו בקשר את מטוסי הקרב והללו יפילו אותם כמו במטווח, עם מטען הפצצות האדיר שלהם, הרבה לפני שהם יגיעו אל מעל ערי בריטניה.
עדויות הטייסים הגרמנים תיארו את המתקפות הללו כמשהו שדמה ל"שפריץ של אש" מהגיהנום.
הגרמנים, תודה ששאלתם, לא ויתרו בקלות. הם שינו די מהר טקטיקה ושלחו מפציצים בקבוצות גדולות יותר. זה הקטין את מספר גיחות ההפצצה שהם הצליחו להוציא ונתן זמן לבריטים למצוא פתרונות טכנולוגיים נוספים ולהתכונן לשלב הבא, בו יורחק האיום לחלוטין.
כך ניצלו הבריטים את היצירתיות, את התחכום הטכנולוגי שלהם ואת אומץ לבם של לוחמי חיל האוויר המלכותי והצליחו להדוף את האיום הנאצי על עריהם. הוא עוד ישוב בדמות טילים איומים, אבל זה כבר בתגית "V2".
הנה סיפורו של הלפיד המעופף והמכ"מ שהדליקו לו אור:
https://youtu.be/R1o8-PC0_CI
ה"לפיד" היחיד שעדיין טס מתוך ה-7,000 שיוצרו:
https://youtu.be/aswDENkU1No
וסקירה עליו במוזיאון:
https://youtu.be/Y3Ju1hpdLGE
מטוס חמקן הוא מטוס שלא מתגלה על ידי מערכות מכ"מ (רדאר), או לפחות מצליח להיעלם מרוב המכ"מ. במטוסים חמקניים הוטמעה היכולת לבלוע חלק מקרני המכ"מ ולהחזיר את השאר לכיוונים אחרים, מה שמטעה את המכ"מ לגבי מיקומו האמיתי של החמקן ומקטין את יכולת ההגנה למולו.
#איך בנוי מטוס חמקן?
החמקן הוא כלי טיס צבאי שמקשה על גילויו באמצעות מערכות המכ"ם (רדאר) של האויב. את החמקנות מאפשרים העיצוב הייחודי של המטוסים הללו, לצד טכנולוגיות הנדסיות מתקדמות של הסוואה, בהן מצוידים המטוסים החמקנים. בעזרת כל אלה מסוגל החמקן להתחמק בקלות מעינו הבוחנת של מכ"ם האויב.
הגורם הראשון שמבטיח חמקנות הוא צורתו המיוחדת והבלתי רגילה של המטוס החמקן, צורה שלפחות במפציץ B-2 נראית ככלי טייס מעולמות אחרים. הצורה הזו נקראת "גוף שלוב כנפיים", בו כנפי המטוס שלובות בגוף המטוס עד שנראה שהם בעלי גוף אחד. לכל חמקן עיצוב המנסה להיות הכי יעיל להקטנת כמות החום שהוא פולט.
כי זו לא רק הצורה החייזרית שלו, אלא מערכת פיזור החום היעילה שלו שהיא הסוד של המטוס החמקן באשר הוא. החמקנות התרמית של המטוס היא תכונה שמתבטאת בהקטנת כמות החום שהוא פולט. הצורה שמחברת ככל היותר בין גוף המטוס והכנפיים שלו, הופכת אותם לגוף אחד ובכך מגדילה את פיזור החום שנפלט ממנועי המטוס. בכך היא מונעת יצירה של מעין "לפידים תרמיים", גופי חום בולטים במיוחד שהאויב יכול לזהות מרחוק באמצעות חיישנים תרמיים. כי במקום שהחום יתרכז בנקודה אחת ויהיה קל לזיהוי, המערכת והעיצוב של גוף משולב כנפיים מפזרים אותו על פני שטח רחב יותר ובכך מקררים אותו, מה שמקטין דרמטית את החתימה התרמית של המטוס, כמות החום שהוא פולט.
לצד הצורה שלו, המפזרת את החום באופן שמקשה על גילויו של החמקן, מוסיפים היצרנים שלל פיתוחים טכנולוגיים להסתרה ובלבול מערכות הרדאר של האויב. גם חילות האוויר עצמם שותלים טכנולוגיות סודיות משלהם לכל מטוס חמקן שכזה, המוסיפים לו יכולות שהופכות אותו לכמעט בלתי-נראה. וכך מתקיים מרדף מתמיד של "חתול ועכבר", בין הטכנולוגיה החמקנית לבים מערכות מכ"מ, שגם הן הולכות ומשתכללות ונועדו לגילוי כלי טיס.
#דוגמאות לחמקנים
בשל הפיתוח היקר של מטוסים חמקנים, הם פותחו עד היום רק על ידי המעצמות. הראשונים היו מטוסי F-117A, המטוס החמקן הראשון של העת המודרנית. היו גם את ה-F22 ראפטור ומטוס הקרב F35 לייטנינג II האמריקאי-בריטי, שפיתוחו נמשך עד היום.
כמובן שהיה המפציץ החמקן האמריקני הוותיק יותר B2 שהוא לא רק חמקן אלא מפציץ אימתני והיחידי בעולם שיכול לשאת פצצות מפצחות בונקרים, במשקלים מטורפים של כמעט 14 טון לכל פצצה.
בנוסף פותחו מטוסים חמקנים גם על ידי רוסיה וסין. יש סברה שהנאצים ניסו לייצר מטוס חמקן בעת מלחמת העולם השנייה ולא סיימו (ראו באאוריקה בתגית "הורטן 229").
מטוס הקרב החמקן אף 35 למשל, יכול לזהות מטוסים אחרים הרבה לפני שהם מזהים אותו ולהפיל את מטוסי האויב בשלב מוקדם מאד, בטרם יתחיל קרב האוויר האמיתי.
הנה עולם החמקנות והאם מטוסים חמקנים באמת לא יכולים להתגלות? (עברית)
https://youtu.be/65v0HOi9MAo
הכירו את המטוסים החמקנים ובמיוחד את הראשונים שתוכננו לחמוק כך:
https://youtu.be/X5aytDSnuxk
החמקן החדיש F22 (עברית):
https://youtu.be/jjy2XyTQ6a0
כדי לחמוק מהרדאר - כך הומצאו המטוסים החמקנים:
https://youtu.be/As0Z5ror0BA
הכירו את המפציץ B2 ספיריט - מפציץ חמקן שנושא את הפצצות מפצחות הבונקרים (עברית):
https://youtu.be/SVXSKvDsrkg
מטוס הקרב הטוב בעולם - F35 החמקן:
http://youtu.be/iy35zJ3xGhc
ואחד החמקנים החזקים בעולם - YF 23 "אלמנה שחורה":
https://youtu.be/dPgm-4TZ9Kk
