פתרון בעיית אספקת מתח חיצוני להתנעת מטוס מיג 21 בחיל האוויר

איך מצאו בחיל האויר במקצועיות, תעוזה וכושר אילתור, פיתרון לבעיית ההתנעה של מטוס המיג 21

כזכור, בחודש אוגוסט 1966, אחרי פעולה של המוסד, נחת בבסיס חיל האוויר בחצור מטוס מיג 21 שערק מעירק. בתחילה מונה צוות של קצינים בבסיס לטפל במטוס ולהכינו לטיסה. הטייס היה סא”ל דני שפירא טייס הניסוי הראשי של חיל האוויר. כעבור כחודש וחצי, אחרי שבוצעו שתי טיסות ראשונות, חזרו הקצינים לתפקידם בבסיס וצוות חדש מונה להמשיך את הטיפול במטוס. הצוות כלל שני טכנאים – רס”ל אברהם כחלון בתחום מערכות מכניות ואני (אז בדרגת סמ”ר) בתחום מערכות חשמל.

במהלך העבודה שלנו נתקלנו בבעיה של חיבור מתח חיצוני למטוס. ללא מתח חיצוני לא ניתן לבצע פעולות אחזקה בסיסיות כמו בדיקת מערכותיו. התנעת המנוע בוצעה בצורה שונה מזו בה נתקלנו במטוסים מערביים. המנוע הותנע בעזרת מתנע חשמלי ולא ע”י אוויר דחוס (כמו במיראז’). אבל המתנע היה בעצם גנרטור ה DC של המטוס שהיה בעל תפקיד כפול. בהתנעה שימש כמנוע חשמלי שסיבב את המנוע ובסיום ההתנעה חזר להיות גנרטור שסיפק מתח DC  28V למטוס.

אבל זה לא הכל. גילינו שהמערכת היתה מסובכת ומהווה אתגר רציני כשרוצים להתאימה לאמצעים שברשותנו. כדי להתניע, חוברו למטוס שני מקורות מתח חיצוני של V28 כל אחד (בשונה ממטוסים מערביים שם מחובר מקור מתח אחד בלבד). אצל הרוסים (והעירקים) המתח סופק ע”י שני גנרטורים חיצוניים המותקנים על משאית קטנה החונה ליד המטוס. מהמשאית יוצא כבל המתחבר לשקע במטוס לאספקת שני מקורות מתח של 28V. כמובן שמשאית כזאת לא היתה ברשותנו.

בתחילת תהליך ההתנעה התחברו למנוע החשמלי שני מקורות המתח של 28V בחיבור מקבילי כדי לספק זרם כפול הדרוש להתחלת סיבוב המנוע (מעבר ממצב עמידה לסיבוב דורש כוח מירבי). כעבור כ 7 שניות (מבוצע ע”י מערכת בקרת התנעה במטוס) החיבור של שני המקורות מתחלף לחיבור טורי דבר שיצר מתח כפול של 56 וולט כדי לסובב את המנוע לערך גבוה המאפשר למנוע להתניע.

מסקנה, צריך למצוא דרך לחבר שני מקורות מתח חיצוני למטוס כדי להתניע את המנוע. גילינו שיש עוד דרך להתניע והיא ע”י שימוש במצברים הפנימיים של המטוס.

כלומר, הרוסים תיכננו מטוס שיוכל להתניע בכל מקום גם בשדות זרים בהם אין מערכות תומכות למיגים (המיראז’ לא היה עצמאי – נדרש בקבוק אויר דחוס חיצוני כדי להתניע).

במטוס היו שני מצברי ניקל קדמיום של 28V שאיפשרו ביצוע התנעה ללא צורך במתח חיצוני. כיון שלא היו לנו שני מקורות מתח חיצוניים שניתן לחבר למטוס עלה הרעיון להתניע על המצברים הפנימיים.

לצערנו, המצברים המקוריים שהותקנו על המטוס (בעירק) נמצאו במצב תחזוקתי ירוד. לבקשת חיל האויר הצליחו בחברת תדיראן בארץ ליצר שני מצברים בגודל דומה אם כי איני בטוח שבתכונות המתאימות להתנעה (אספקת זרם גבוה מאוד להתנעה).

לכן הוחלט לא להסתכן ולא השתמש במצברים להתנעה אלא לנסות למצוא דרך להשתמש במקור מתח חיצוני. פתחנו את תא המצברים שהיה בגחון מאחורי כן הנסע הקדמי וניתקנו את שני המצברים מהקונקטורים (תקעים) במטוס.

חיבור מתח חיצוני לתקעים של המצברים הפנימיים (צילום תא המצברים פתוח להמחשה, המצברים פורקו)


הבאנו שתי עגלות מצברים ניידות (טרולי) של 28V ובצענו הסבה של התקעים הרגילים (תקע צרפתי) לתקעים שניתן לחברם לקונקטורים של המצברים הפנימיים. כך חיברנו את שתי עגלות המצברים החיצוניות במקום המצברים הפנימיים. עכשיו אפשר להתניע כאילו “על מצברים פנימיים” כשלמעשה זה על עגלות המצברים החיצוניות.

ברגע שהתנעת המנוע הסתיימה, כחלון ואני נכנסנו מתחת למטוס, ניתקנו את התקעים של עגלות המצברים וחיברנו את הכבלים של המטוס חזרה למצברים. כעת התחלנו בסגירת מכסה תא המצברים, פעולה שדרשה כוח רב (המכסה עם המצברים שקל כ 30 ק”ג) ואילץ את שנינו להרימו ובאותו זמן גם לסגור מספר רב של ברגים שסוגרים את הפנל למקומו.

בכל אותו זמן ישב דני בתא ללא מתח והמתין שנסיים. רק כשסיימנו והרחקנו את עגלות המצברים מהמטוס, הודענו לדני לחבר את הגנרטור ולחדש את המתח במטוס כדי שיוכל להמשיך בבדיקות הנדרשות לקראת יציאה לטיסה.

התהליך שתואר של פתיחת תא המצברים, ניתוקם וחיבור עגלות הצברים במקומם ובסוף ההתנעה תהליך הפוך, גזל זמן רב והיווה מטרד רציני. בנוסף, חששנו שבתהליך בו פתחנו וסגרנו שוב ושוב את התקעים של המצברים עלול להגרם נזק לתקעים או למצברים. גם פתיחת וסגירת הברגים הרבים של פנל המצברים עלול היה לגרום נזק למספר ברגים ולא היו לנו חלקי חילוף. הבעיה דרשה פתרון אחר.

כשבוע לאחר מלחמת ששת הימים נסענו לבסיס חיל האויר המצרי ביר גפפה בסיני שנכבש במלחמה. מצאנו שם מחסן חלקי חילוף למטוסי מיג 21 שאת תכולתו הבאנו לדת”ק 3 בחצור בו עמד המיג. בין היתר הבאנו כבל באורך של כ 3 מטר שבקצהו תקע מקורי שמספק מתח חיצוני למיג. הסקנו שזה היה כבל רזרבי של המשאית עם שני הגנרטורים אותה לא מצאנו.

החלטנו לנסות לבנות מתאם בין שתי עגלות מצברים לשקע המתח במטוס כדי להימנע מאותו תהליך מורכב של התחברות למצברים. בעצם לתכנן ולבנות את מה שהיה על המשאית. ואבל, במחשבה שניה הבנו שזו תהיה כנראה משימה בלתי אפשרית כי לא היה לנו מושג מה הכילה אותה מערכת במשאית.

באותה נסיעה לביר גפפה מצאנו במחסן קבוצת שרטוטים של כל המערכות של מטוס מיג 21. בין השרטוטים היה שרטוט חשמלי של מערכת אספקת מתחים שכלל גם את מערכת ההתנעה. שרטוט ענק בגודל 5×1 מטר (בתמונה למטה מוצג קטע להדגמה שכולל רק 30% מהשרטוט השלם).

חלק משרטוט מקורי של מערכת אספקת מתחים והתנעה של מיג 21 (שמצאנו בביר גפגפה)

ישבתי כמה ימים מול השרטוט ולמדתי את המערכת. אח”כ הכנתי שרטוט עקרוני רק של המעגלים הקשורים למערכת התנעה במטוס. למדתי את תהליך ההתנעה וניחשתי מה נדרש מהמערכת החיצונית (במשאית שלא היתה לנו). הבנתי שהמערכת במשאית לא כל כך מסובכת וניתן לממשה במאמץ לא גדול.

עכשיו יכולתי להתחיל לתכנן את “המערכת של המשאית” שתשלים את המערכת במטוס (ותאפשר חיבור שתי עגלות מצברים במקום שני הגנרטורים שהיו על המשאית המקורית).

בשרטוט ראשוני שהכנתי (מתנצל, שרטוט ידני בעיפרון שממדי הזמן ניכרים בו) מתוארת מערכת ההתנעה במטוס ובחלק התחתון מימין למטה הקופסה המתאמת שצריך לבנות (ולצידה שתי עגלות המצברים).

השרטוט הראשוני שהוכן ביוני 1967 (הכיתוב והמסגרת בכחול הוספו בזמן כתיבת המאמר)

הכנתי שרטוט של קופסה מתאמת עם הרכיבים הפנימיים (ממסרים לזרם גבוה) והמעגל החשמלי עם החיבור לשתי עגלות מצברים. העברנו את השרטוט למחלקת חשמל בגף מערכות בבסיס. הם הצליחו למצא את כל הרכיבים שנדרשו ובנו קופסה מתאמת כאשר מצד אחד שני שקעים אליהם יחוברו שתי עגלות המצברים ובצד השני חובר הכבל המקורי שהבאנו מביר גפגפה.

טיוטה אחרונה של שרטוט הקופסה המתאמת (השרטוט הסופי נשאר במחלקת חשמל)

שבועיים אחרי שחזרנו מביר גפגפה עם הכבל והשרטוטים, הקופסה היתה מוכנה לשימוש. חיברנו את הכבלים של שתי עגלות המצברים לקופסה בצידה האחד. את התקע בקצה הכבל שחובר בצידה השני של הקופסה חיברנו לשקע מתח חיצוני במטוס.

במהלך ההתנעה הממסרים בקופסה הופעלו ויצרו את החיבור המקבילי הנדרש ב 7 השניות הראשונות ולחיבור טורי בהמשך ההתנעה, בדיוק כמו התהליך המבוצע עם המשאית שעליה שני הגנרטורים. בסיום תהליך ההתנעה, התקע נשלף והמטוס יכול לצאת מייד לטיסה.

התהליך המסורבל שגזל זמן ומאמץ של פתיחת תא המצברים וחיבור שתי העגלות במקום המצברים הפנימיים הפך למיותר.

שתי עגלות המצברים והקופסה המתאמת שאיפשרה חיבור מתח חיצוני להתנעה
(לפני טיסה ביום חיל באוויר 1967. מימין – אברהם כחלון, דני שפירא, אברהם שחק).

שתפו את המאמר

מנוי
Notify of
guest

5 Comments
Oldest
Newest Most Voted
Inline Feedbacks
צפה בכל התגובות
דר' יצחק לוין
דר' יצחק לוין
1 year ago

מאחל לצוותי חמ”מ בחיל האויר שיבורכו בכוח אדם מוכשר ויוזם בדומה לרס”נ שחק. מעבר להפעלה אוטומטית של ציוד חייבים להשתמש גם במחשבה יוצרת.

יעלי רוף
יעלי רוף
1 year ago

“הראש היהודי ממציא לנו פטנטים”

בנצי נחל
בנצי נחל
1 year ago

כשמטוס.המיג נחת לא היתה ספרות ולא היה ציוד עזר,ולמרות זאת למדנו את המערכות על ידי פתיחת הפנלים ולימוד המערכות פיזית,טיס המטוס לא ידע הרבה ,התאמנו את ציוד העזר,כמובן בעזרת הראש היהודי,מהר מאד למדנו והפעלנו את הראש היהודי והבנו שכדי להניע אותו אנחנו צרכים שני טרוליס מחוברים בטור ומתאם שמתחבר למטוס.כך טס המטוס מוטס על ידי דני שפירא בחודשים.הראשונים,אפטר/שחק הוא יוצא דופן ברמתו.אין הרבה כאלה וברכות על מה שנעשה בהמשך בזכותו.
רסל/אלמ בנצי בנצי נחל

ניסן לב-רן
ניסן לב-רן
1 year ago

אין עליכם!

דוד מרנין
דוד מרנין
9 months ago

כל הכבוד על הפתרון המוצלח

מאמרים אחרונים

קטגוריות

ניוזלטר מרקיע שחקים

הירשמו לניוזלטר של מרקיע שחקים ותהיו הראשונים לדעת על מאמרים ועדכונים חדשים באתר!

תודה על הרשמתך
5
0
Would love your thoughts, please comment.x