ידענים: תחבורה ימית

מאת 27 בספטמבר 2016 5 תגובות

שיטה הנדסית שפותחה בטכניון מאפשרת בנייה של סירות מהירות קלות וחזקות המותאמות לים גלי; השיטה אומתה בניסויים על סירת הניסוי החדשה – "דגנית"

 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

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

סירת מחקר שפותחה בטכניון מיישמת שיטות תכן מתקדמות לסירות מהירות. המטרה העיקרית: לבחון באופן ניסויי פרוצדורת תכנון שפותחה על ידי חוקרי הטכניון. גישה חדשה זו מאפשרת להקטין מהותית את עובי תחתית הסירה ואת משקלה, וכך להגדיל את מהירותה ו/או לצמצם את צריכת הדלק שלה.
הסירה החדשה, "דגנית", משקפת בעת ובעונה את התכן ה"מסורתי" ואת הפרוצדורה שפותחה בטכניון; חציה השמאלי בנוי לפי תקן מקובל, ואילו חלקה הימני בנוי לפי השיטה החדשה – מבנה קל ותחתית דקה.

נשיא הטכניון פרופ' פרץ לביא ציין כי בהשקתה של הסירה "דגנית" נסגרים שני מעגלים. "בשנות השלושים פעל בטכניון בית ספר ימי (nautical school), אך הוא נסגר תוך זמן קצר. כעת, בשנת 2016, מציג הטכניון סירה חדשה המבוססת על גישה חדשנית וחומרים חדשניים. 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."

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 תכנית מימד (למינוף מחקר ופיתוח דואלי) הממומנת על ידי משרד הכלכלה והתעשייה ומשרד הביטחון.

"זה היה אתגר מורכב ומרתק," אומר 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."
את הרעיון לפיתוח הסירה הגו בני דנינו ופרופ' דרימר. לדברי פרופ' דרימר, בתכנון של סירות מהירות יש "טרייד אוף" בין המהירוּת, המצריכה משקל נמוך ככל האפשר, לבין הצורך בגוף חזק שיעמוד בחבטות הגלים העזות האופייניות לשיט מהיר. "ככל שצברתי נסיון וידע בתחום הבנתי שתכן לפי תִקנֵי התכנון הקיימים, הנקבעים על ידי חברות סיווג (Classification Societies) מניב סירות כבדות יחסית; אבל עד שהגעתי לטכניון לא הצלחתי לרדת לשורש הבעיה", הוא אומר.

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. כאן פיתחו השניים יחד עם הסטודנטים שלהם גישה חדשה המתחשבת בהיבטים הרלוונטיים למצבי-עומס קיצוניים בים: הידרו-אלסטיוּת, דינמיקת מבנה ואי-ליניאריות. על בסיס גישה חדשה לתכן רציונלי שהם פיתחו ביצעו החוקרים תכן לסירת מחקר ממשית, וכך נולדה הסירה "דגנית". סדרה מקיפה של ניסויים בסירה הוכתרה בהצלחה – אימות לפרוצדורת התכן הרציונלי, שנדונה בשתי תזות לתואר שני בטכניון ופורסמה השנה בכתב העת Ships and Offshore Structures.

"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 כאמור 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."

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."

5 תגובות ל “סירה לים סוער”

  1. עובדיה

    חבל שלא מצויין שיפור המהירות באחוזים לסירה שנבנתה לפי התכן החדש לבין סירה עם מבנה חיצוני זהה,בתכן העדכני.

    אני מצטרף לאיחולים הלבביים לאדמירל יוסי.

  2. שומר הסף

    מענין מאיין ״אדמירל יוסי״ שואב את ״מומחיותו״ ?

  3. יוסי

    סירה לים גלי צריכה להיות הרמטית כמו צוללת שלא ייכנסו מים ושלדה חזקה הנושאת את משקל הסירה באויר ללא תמיכת מים, ועמידה בנפילה של עד 40 מטר למטה.

הוספת תגובה

  • (will not be published)