מנשק זוויתי (תעופה)

תמונה של מטוס לוקהיד A-12 המדגימה את המנשק הזוויתי.

דוגמאות למנשקים זוויתיים במטוסים מטוס F-16 סופה של חיל האוויר הישראלי, המטוס כולל מנשקים זוויתיים המשתלבים עם הכנפיים (החלק החד בצדי המטוס). מטוס M-346 לביא של חיל האוויר הישראלי כולל מנשקים זוויתיים באזור האף והארכה של המבנה מעל לכונסי האוויר. מטוס F-22 ראפטור של חיל האוויר האמריקאי כולל מבנה מנשק זוויתי באזור האף ומרכז הגוף עד לכנפיים, התורם לחמקנות המטוס. מטוס F-35 לייטנינג II של חיל האוויר האמריקאי כמו מרבית מטוסי הקרב מהדור החמישי כולל מבנה מנשק זוויתי באף המטוס המשתלב במבנה הכונס. מטוס SR-71B של חיל האוויר האמריקאי, המטוס הראשון שבו שולב מבנה מנשק זוויתי שהתחיל במבנה האף ונמשך לאורך המבנה הקדמי, משתלב עם מבנה הכנפיים הפנימיות, וכן בחלק החיצוני של בית המנוע ומשתלב עם מבנה החיצוני של הכנפיים. מטוס SR-71 בפנייה חדה מעל בסיס מילדנהול בבריטניה. ניתן לראות את המערבולות הנוצרות במנשק הזוויתי ונצמדות לכנפיים, המערבולות הללו מגדילות את העילוי בזמן הופעתן (בניגוד למערבולות שלא נצמדות לפרופיל הכנף) וכן מגדילות את היציבות בציר הסבסוב. ישנן 6 תמונות בגלריה. ניתן להקיש על תמונה להגדלתה

בתעופה, מִנְשָׁק זָוִיתִי הוא שינוי חד בזווית במבנה המרכזי של המטוס בדרך כלל בציר האופקי, הנמשך בחלק מאורך גוף המטוס. לעיתים יהיה המנשק הארכה אופקית במבנה המטוס היוצרת מעין שפה לאורך הגוף המשתלבת בדרך כלל עם הכנפיים. במטוסים ימיים המנשק הזוויתי הוא החלק בגחון שמעוצב כמו מנשק זוויתי של ספינות.

למנשק זוויתי אופקי ישנם מספר תפקידים בתעופה, החל משיפור ביצועים אווירודינמיים של מטוס וכלה בשיפור שטח חתך מכ"ם לצורכי חמקנות.

היסטוריה

מבנה מנשק זוויתי במטוסים היה בשימוש עוד במאה ה-19 המאוחרת, כאשר חלוצים בתעופה שילבו כנפיים עם מבנה של סירות לטובת נחיתה רכה במים ולכן המבנה שלהם היה דומה בתפקידו ומאפייניו למבנה המנשק בספינות.

בשנות ה-1950 המאוחרות במהלך פיתוח מטוס ריגול לטובת הסי איי איי, מהנדסי סדנת הבואשים בראשותו של קלארנס ג'ונסון ניסו להקטין את שטח חתך המכ"ם של המטוס שלהם, בשביל לעשות את זה הם שילבו הארכות מחודדות מאף המטוס שהשתלבו עם הכנפיים. בהארכות אלה מהנדסי לוקהיד שילבו משולשים של חומר מרוכב סופג קרינת מכ"ם, מה שהשיג את המטרה וקבעה את הצללית הייחודית של מטוס ה-לוקהיד A-12 וכל משפחת מטוסי הציפור השחורה שפותחו ממטוס זה.

בשנות ה-1970 מחקר בתחום החמקנות נמצא שמנשק זוויתי מתון מונע החזרי מכ"ם ממבנים פינתיים וכן מגלים זוחלים (ראה ערך חמקנות) ועל ידי כך תורם לחמקנות המטוס, עקב ממצאים אלו מבנה ממשק זוויתי משולבים בכלל מטוסי קרב מהדור החמישי המבצעיים ואלה בתהליך פיתוח.

מאפיינים

מנשק זוויתי משמש כהארכה לכנפיים ולכן מסוגל לייצר עילוי במהלך טיסה ויכול להחליף את משטחי הקנראד במטוסים חמקנים. כמו כן מנשק זוויתי מגביר יציבות אופקית ובציר הסבסוב עקב צורתו הפחות בולטת לרוחות צד וזרימת אוויר מהחלקה, עקב כך גם פוחת הצימוד החלקה לגלגול בעיקר במהירויות נמוכות. בטיסה מהירה המנשק מסוגל לאזן במידת מה את תזוזת מרכז העילוי אחורה במהירויות על קוליות על ידי יצירת עילוי (שגודל ביחס למספר המאך בריבוע) ועל ידי כך להקטין את פקודת ההגאים הדרושה לתמרון ולקיזוז ועל ידי כך לשפר את ביצועי השיוט וטווח המטוס. בתמרונים בזווית התקפה גבוהה המנשק הזוויתי יוצר מערבולות הנצמדות למנשק ולכנפיים ומייצרות עילוי במקום להתנתק מהכנף ולא לתרום לעילוי כלל.

מטוסים הכוללים מנשק זוויתי

• כל משפחת מטוסי הציפור השחורה:
  • לוקהיד A-12
  • לוקהיד YF-12
  • לוקהיד SR-71
  • לוקהיד D-21
• F-16
• מטוסי קרב מהדור החמישי