חוקרים בטכניון פיתחו סירת מירוץ חדשנית

חוקרים בטכניון פיתחו ובנו - יחד עם חברות מסחריות - סירת מירוץ מדגם ייחודי המשלבת עיצוב הנדסי מתקדם לסירות מהירות, בצד עיצוב מסורתי יותר. המטרה הייתה לבחון ניסויי פרוצדורת תכנון שפיתחו החוקרים, המאפשרת להקטין מהותית את עובי קרקעית הסירה ומשקלה, ובכך להגדיל את מהירותה או לצמצם את צריכת הדלק.

הסירה החדשה, שנקראת "דגנית", נבנתה כשילוב של שתי הגישות: חציה השמאלי בנוי לפי תקן מקובל, ואילו חלקה הימני בנוי לפי השיטה החדשה - מבנה קל ותחתית דקה.

הסירה "דגנית" תוכננה ונבנתה בשלוש השנים האחרונות על ידי פרופ' נתאי דרימר ופרופ' דניאל ריטל מהפקולטה להנדסת מכונות בטכניון; החברות סלע בע"מ ושרמן כרמל, בבעלותו של בני דנינו; ושלושה משתלמים לתואר שני בטכניון: יהב מוסקוביץ, אור נויברג ואורן ריזינסקי, הממשיך במסלול ישיר לדוקטורט. שיתוף הפעולה בין הטכניון לשתי החברות בוצע במסגרת תוכנית מימד (למינוף מחקר ופיתוח דואלי) הממומנת על ידי משרד הכלכלה והתעשייה ומשרד הביטחון.

(צילום: ניצן זוהר, דוברות הטכניון)

לדברי פרופ' דרימר, בתכנון של סירות מהירות יש "טרייד אוף" (תכונה אחת באה על חשבון האחרת) בין המהירות, המצריכה משקל נמוך ככל האפשר, לבין הצורך בגוף חזק שיעמוד בחבטות הגלים. "ככל שצברתי ניסיון וידע בתחום הבנתי שעיצוב לפי תקני התכנון הקיימים, הנקבעים על ידי חברות סיווג (Classification Societies) מניב סירות כבדות יחסית; אבל עד שהגעתי לטכניון לא הצלחתי לרדת לשורש הבעיה".

לאחר מינויו לראש המגמה להנדסה ימית בפקולטה להנדסת מכונות בטכניון המשיך פרופ' דרימר לחקור את הנושא יחד עם עמיתו לפקולטה, פרופ' דניאל ריטל, העומד בראש המרכז למכניקת חומרים בטכניון. על בסיס גישה חדשה לתכן רציונלי שהם פיתחו, ביצעו החוקרים עיצוב הנדסי לסירת מחקר ממשית, וכך נולדה הסירה "דגנית". סדרה מקיפה של ניסויים בסירה הוכתרה בהצלחה - אימות לפרוצדורת התכן הרציונלי, שנידונה בשתי תזות לתואר שני בטכניון ופורסמה השנה בכתב העת Ships and Offshore Structures.

(צילום: ניצן זוהר, דוברות הטכניון)

"הקונספט הנפוץ ביותר לסירות מהירות," מסביר פרופ' דרימר, "הוא גלישה (Planing). במצב זה, עיקר משקלה של הסירה נישא על ידי עילוי הידרודינמי. העובדה שנפח ניכר מגוף הסירה נמצא מחוץ למים, מקטינה את התנגדות המים ומאיצה את הסירה. הבעיה היא שכאשר הים גלי, הפלגה במצב גלישה כרוכה בחבטות עזות המפעילות על גוף הסירה לחץ עצום (Slamming Pressure)".

התכן המעשי המקובל, הנגזר מתִקני חברות הסיווג, מתייחס לעומס החבטה האמור כאל לחץ סטטי - הנחה שאינה משקפת את המציאות כשמדובר במבנה אלסטי, לדברי פרופ' דרימר. "הגישה שלנו, לעומת זאת, מתייחסת לאינטראקציות גל-סירה באופן מורכב ומדויק יותר, וזאת על סמך פילוסופיית תכן, אלגוריתם וכלי אנליזה שפיתחנו".

צוות מפתחי הסירה. למעלה מימין לשמאל: אור נויברג, אורן ריזינסקי; למטה מימין לשמאל: יהב מושקוביץ, פרופ' דניאל ריטל ופרופ' נתאי דרימר(צילום: ניצן זוהר, דוברות הטכניון)

החלק הימני של הסירה "דגנית" נבנה בשילוב חומרים מתקדמים המקנים לו עמידות גבוהה בפני כשל - פיתוח של פרופ' ריטל עם חברת סלע, הנמצא כיום בהליך רישום פטנט.

"הסירה הוכיחה את עצמה מבחינה יישומית, כלומר אימתה את התכן שלנו", אומר פרופ' דרימר. "זהו תכן שמתאים לסירות מירוץ, לסירות חילוץ ולסירות מהירות אחרות. כעת בכוונתי לפנות לאחת מחברות הסיווג ולהציע לה לכתוב תקן חדש. אם נצליח בכך, אנחנו צפויים לראות סירות רבות הבנויות על פי הגישה שפיתחנו".

"זה היה אתגר מורכב ומרתק", הוסיף פרופ' ריטל. "אני אפילו לא מומחה לסירות, כך שעבורי זה היה פרויקט שבו התחלנו מאפס והגענו לסירה ממשית שמאמתת את המחקר שלנו. אין ספק שהתעוזה הישראלית המוכרת לנו – לדחוף גבולות, לאתגר את המערכת, לחשוב מחוץ לקופסה, לא לפחד מכישלון - שיחקה כאן תפקיד משמעותי".

נשיא הטכניון פרופ' פרץ לביא ציין כי בהשקתה של הסירה "דגנית" נסגרים שני מעגלים. "בשנות השלושים פעל בטכניון בית ספר ימי, אך הוא נסגר תוך זמן קצר. מעגל נוסף קשור לדבריו של מנחם אוסישקין, שאמר בנאום הפתיחה של הטכניון בשנת 1924 כי 'מחקר בסיסי ומחקר מעשי הם שני הצדדים של אותו מטבע'. הסירה היא תוצר של חיבור מוצלח בין מחקר בסיסי למחקר יישומי, שמבוסס על שיתוף פעולה בין הטכניון והתעשייה".