האם בעתיד הקרוב נייצר לוויינים בחלל?

הכנס השנתי ה-57 למדעי התעופה והחלל: מפגש פורה בין תעשייה ואקדמיה

האם בעתיד הקרוב נייצר לוויינים בחלל?

הכנס השנתי ה-57 למדעי התעופה והחלל: מפגש פורה בין תעשייה ואקדמיה

    פרופ'מ סר מרטין סוויטינג. צילום עזרא לוי

פרופ’מ סר מרטין סוויטינג. צילום עזרא לוי

בתאריכים 16-15 במרץ התקיים בתל אביב ובטכניון הכנס הישראלי השנתי ה-57 למדעי התעופה והחלל. כנס IACAS, שבו משתתפים כ-500 מהנדסים, מדענים ומומחים אחרים מישראל ומחו”ל, הוא האירוע המרכזי בעולם האווירונוטיקה והחלל בישראל.

לווינים קטנים. את הרצאת הפתיחה נשא סר מרטין סוויטינג, פרופ’-מחקר באוניברסיטת סורי (Surrey) ומייסד חברת Surrey Satellite Technology. הוא סקר את פריצתם של הלווינים הקטנים לשוק ואת השפעתם עליו ותיאר “להקות לוויינים” (קונסטלציות) – קבוצות לוויינים הנעות בטיסת מבנה. הוא דיבר גם על כוונה עתידית לייצר את הלוויין בחלל, מחומרים שיוטסו לאתר הייצור, וזאת כדי להקל משמעותית בדרישות לתכן רכיבי הלוויין. זאת משום שכיום נדרשים לוויינים לעמוד בעומסים הכבדים שבהם כרוך השיגור.

שיתופי פעולה. במסגרת הרצאת תיאודור פון קרמן ה-25 דיבר פרופ’ אדוארד גרייצר מ-MIT על החשיבות שבקשרי אקדמיה-תעשייה, ונתן כדוגמה מטוס נוסעים על קולי עם תצורה חדשנית שבפיתוחו שותפים MIT, נאס”א, פראט אנד וויטני ואורורה. אחד מיתרונותיו הדרמטיים של המטוס הוא הפחתה של כ-35% בצריכת הדלק.

מטוסים וציפורים. פרופ’ אמריטוס יוסי לשם מהמחלקה לזואולוגיה באוניברסיטת תל אביב הציג את סוגיית המפגש המסוכן בין מטוסים לציפורים. פרופ’ לשם, מנהל המרכז הבינלאומי לחקר נדידת הציפורים בלטרון, אמר כי פעמיים בשנה חולפים במרחב האווירי של ישראל כחצי מיליארד ציפורים, מה שגורם לריבוי התנגשויות של מטוסים בציפורים. “תוך שלושה עשורים התרסקו מעל ישראל 11 מטוסי קרב ושלושה טייסים נהרגו. 75 מטוסים היו מעורבים בהתנגשויות, שכל אחת מהם גובה נזק של מיליוני דולרים. בעקבות זאת נערך מחקר מקיף שהוביל להפחתה של 76% במספר ההתנגשויות וחסך חיי אדם וכסף רב.”

    פרופ' אדוארד גרייצרץ. צילום עזרא לוי

פרופ’ אדוארד גרייצר. צילום עזרא לוי

מעפיפונים לקורס טיס. את היום השני של הכנס פתח המשנה הבכיר לנשיא הטכניון פרופ’ אדם שוורץ. הוא סיפר כי “העניין שלי באווירונוטיקה התעורר כבר בילדות, בהעפת עפיפונים. כששאלתי איך מטוסים אינם נופלים אמרו לי שהאוויר מחזיק אותם, וכששאלתי איך לווינים אינם נופלים אמרו לי: ‘זה אותו דבר, רק בלי אוויר’.” פרופ’ שוורץ, ששירת כטייס בחיל האוויר, אמר כי “הבעיות המעניינות מגיעות מהעולם שמחוץ לאקדמיה ומעוררות השראה במדענים ובמהנדסים שלנו. לכן יש חשיבות עצומה לקשר ההדוק בין מדעי האווירונוטיקה לתעשייה שבתחום – קשר שסביבו מתקיים הכנס הזה.”

סילון ימי. פרופ’-אמריטוס  אלון גני מהפקולטה להנדסת אווירונוטיקה וחלל הציג חידושים ממעבדתו בנושא הנעה סילונית של כלי שיט. “התחלנו מטורבו-ג’ט, שהוא מדחס שמגביר את מהירות הנוזל באמצעות חום, והמשכנו למנועי רמג’ט הפועלים ללא מדחס. טכנולוגיה זו פותחה בכלי טיס ואנחנו התאמנו אותה לים.” הפיתוח של פרופ’ גני – two phase marine ramjet  – מבוסס על יצירת תערובת של מים ואוויר, הגברת הלחץ ויצירת סילון חזק כתוצאה מהתרחבות בועות האוויר. זהו מנגנון יעיל שאין בו הילוכים, מדחף וחלקים נעים אחרים. בניסויים בכלי השיט Jet Ski  של חברת ימאהה הצליחו חוקרי הטכניון להגדיל משמעותית את הניצולת ואת מהירות השיט.

להק לוויינים. פרופ’ דניאל מורטרי מאוניברסיטת טקסס סקר את התצורות השונות הנפוצות של קונסטלציות לוויינים והסביר כיצד, בפיתוח התצורות החדשות, נלקח בחשבון הקונפליקט המרכזי שבין רצון לחיסכון בתקציב (מינימום לוויינים בקונסטלציה) לבין הרצון למקסימום כיסוי של הממד בחלל (בתלות במשימת הלוויינים).

תחום ההנעה לאן? פרופ’ אפרים גוטמרק מאוניברסיטת סינסינטי אמר כי מערכות ההנעה הרקטיות והסילוניות הגיעו לקצה היכולת הביצועית שלהן, וכדי לחולל פריצת דרך בתחום דרושה ארכיטקטורה חדשה. כדוגמה לכך הוא תיאר טכנולוגיה של פיצוצים מבוקרים בפעימות במנוע בתדירויות שונות, שתאפשר עלייה ביעילות המערכות לצד הפחתה בעלות המערכת, בגודלה ובמשקלה כמו גם בזיהום שהיא מייצרת.

 

פרופ' אלון גני

פרופ’ אלון גני

פרויקט מצטיין. במסגרת מליאת הכנס התקיימו הרצאות על פרויקטי סטודנטים אשר זכו במקומות גבוהים בתחרויות בינלאומיות חשובות, ובמסגרתן הוצג פרויקט AUVSI של סטודנטים מהטכניון ופרויקט DBF של סטודנטים מאוניברסיטת תל אביב. בתחרות פרויקטי הסטודנטים ע”ש דר’ שלומית גליא, הנערכת מדי שנה במסגרת הכנס, זכה פרויקט של סטודנטים בטכניון להגנה על אסדות קידוח מפני ספינות נפץ. מערכת ההגנה כוללת מסוק ללא טייס הממריא מהאסדה ומשגר טיל אוויר-ים המשמיד את האיום.

עוד הוצגו במהלך הכנס אתגרים הנדסיים בהמרת מטוס הנוסעים בואינג 737 למטוס תובלה, לקחים מפיתוח מדגים טכנולוגי עבור רחפן לוגיסטי ועוד.

יו”ר הועדה המארגנת של הכנס הוא מר אבי בלסברגר, מנכ”ל סוכנות החלל הישראלית, המסיים בימים אלה את הדוקטורט שלו בטכניון בהנחיית פרופ’ אהוד בכר מהפקולטה לפיזיקה. יו”ר ועדת המאמרים הוא ד”ר יובל לוי, מנכ”ל חברת ISCFDC ומרצה מן החוץ בפקולטה להנדסת אוירונוטיקה וחלל. מנהלת הכנס היא ורד סגינר. חברי הוועדה המארגנת הינם בכירים מהתעשיות הגדולות, מצה”ל ומהאקדמיה.

 

תמונות מתוך המצגת של פרופ’ אדוארד גרייצר:

מטוס מטוס מטוס