שתף קטע נבחר

מנוע סילוני לסירה

פטנט חדש של הטכניון מצעיד את עולם השיט קדימה

המרכז להנעה רקטית בטכניון בחיפה המציא פטנט של הנעה ימית סילונית. משהו שלא היה קיים עד היום בעולם. הסילון שמניע את כלי השיט הוא סילון דו-פאזי, סילון בועתי.

 

עד היום היו שני סוגים עיקריים של מנועי כלי שיט:

1. מדחף שמסתובב בתוך המים ודוחף את הסירה – הכי פשוט והכי וותיק.

2. סילון מים, waterjet – הסירה קולטת מים מהים, וע"י המשאבה היא שואבת את המים ויוצרת לחץ גבוה שמייצר פליטה של סילון בצד האחורי של הסירה במהירות גבוהה. ישנה משאבה, וכונס למים בתחתית הסירה. פליטה של סילון יוצרת דחף לכיוון המנוגד. נעשה גם במנועי סילון באוויר. קיים באופנועי ים, וגם בספינות גדולות.

 

במנועי סילון של כלי טיס ישנם שני סוגים מקבילים:

1. מנוע טורבו סילון, עם מדחס שמעלה את לחץ האוויר. הדחיסה לא מספיקה כדי להעלות את מהירות האוויר ולכן הוא עובר תהליך של שריפה עם תוספת דלק כדי להעלות את האנרגיה שלו. בזכות העלאת האנרגיה של תערובת הגזים, ניתן לפלוט את אדי השריפה במהירות גבוהה יותר ממהירות הטיסה. ההפרש במהירות גורם לדחף.

2. מנוע מגח סילון, עושים אותו דבר רק בלי מדחס. הדחיסה היא אווירודינמית. האוויר נדחס ע"י הכניסה לתוך המנוע. המשך התהליך (השריפה) – זהה.

 

באופן מקביל, מנוע סילון ימי רגיל דומה לטורבו סילון, אך במקום מדחס יש משאבה. המשאבה מוסיפה אנרגיה למנוע (אין תהליך של שריפה, כל האנרגיה נכנסת דרך המשאבה) - מאיצה את המים למהירות גבוהה.

 

המחקר הנוכחי

חוקרי הטכניון פיתחו מערכת שפועלת עפ"י עקרון של מנוע מגח-סילון תעופתי (מגח: מהמילה לנגוח). המים נכנסים בקדמת צינור שנע בתוך המים והמערכת קולטת את המים תוך כדי ההתקדמות בתוך המים, בלי משאבה. יחידת ההנעה לא מכילה בכלל חלקים נעים שבאים במגע עם המים, היא נראית כמו צינור ריק. צריך להאיץ את המים, כדי שהפליטה מאחור תהיה במהירות יותר גבוהה ממהירות התנועה של כלי השיט (בכל מנוע סילון, צריך שהפליטה תהיה במהירות גבוהה יותר ממהירות הכלי).

השאלה הגדולה במחקר – איך מאיצים את המים? איך להוסיף למים אנרגיה?

 

אם יחממו את המים (כמו שעושים לאוויר בכלי תעופה) – הם לא יתפשטו, אלא רק יתחממו.

הרעיון שפותח הוא להכניס אוויר דחוס לתוך המים בצורת בועות. ההתפשטות של אוויר בתוך המים יכולה להאיץ אותם באופן משמעותי. כך נוצר סילון הנגח הימי, סילון בועתי, דו-פזי, שמורכב ממים ואוויר בלי חלקים טכניים נעים בתוך המים.

 

היתרונות של סוג מנוע כזה

1. פחות תקלות, אחזקה יותר פשוטה.

2. אופי פעולה שמאפשר למערכת לפעול במהירויות גבוהות מאד. מדחס לא יכול לעבוד במהירויות כאלה.

3. מערכת מאד נוחה מבחינת ארכיטקטורה פנימית של כלי השיט. יחידת ההנעה לא חייבת להיות בקו אחד עם הציר של מנוע, דרישה שקיימת כאשר יש מדחס. בפיתוח החדש, מעבירים אנרגיה לא דרך ציר, שחייב להיות בקו אחד, אלא דרך צינור של אוויר דחוס. את היחידה שמייצרת אוויר דחוס אפשר לשים בכל מקום בכלי השיט.

4. יחידת ההנעה מאד פשוטה וזולה.

 

תכונה אחת שונה (סוג של חסרון) – המערכת לא יכולה להתחיל ממהירות אפס. כדי שהמים ייכנסו לתוך המנוע ויאיצו, חייבת להיות להם מהירות התחלתית. המערכת צריכה לעבוד בשילוב עם מנוע נוסף, כדי להביא את כלי השיט למהירות התחלתית נמוכה.

 

האם המנוע ייצור מהפיכה בתחום כלי השיט?

שוק הסירות הוא שוק מאד שמרני, קשה לעשות מהפיכה, לא משנים את מה שכבר עובד. פרופ' אלון גני, מיוזמי הפרויקט, מניח שבסופו של דבר המנוע ייכנס לפעולה בכלי שיט מיוחדים.

 

כמה זמן עובדים על המחקר?

הם עובדים על הנושא כבר עשר שנים (מרגע המחשבה הראשונה). התחיל כפיתוח פיסיקלי-מתמטי תיאורטי. פרופ' גני, חבר סגל הטכניון, עבד על הנושא יחד עם סטודנטים. ביחד הם הגיעו לפיתוח ולחיזוי ביצועים, ואז בנו כמה מערכות ניסוי. פרופ' גני זכה השנה בפרס היצירתיות של הטכניון על הפרויקט הזה.

 

  תגובה חדשה
הצג:
אזהרה:
פעולה זו תמחק את התגובה שהתחלת להקליד
פטנט עולמי חדש
פטנט עולמי חדש
לוקח מים ואוויר
לוקח מים ואוויר
ויוצר סילון ימי
ויוצר סילון ימי
שמשאיר הרחק מאחור
שמשאיר הרחק מאחור
את מנועי הסירות הקיימים
את מנועי הסירות הקיימים
מהפיכה שמגיעה היישר מהטכניון
מהפיכה שמגיעה היישר מהטכניון
מומלצים