מטוס

מָטוֹס או אֲוִירוֹן הוא כלי טיס ממונע, כבד מהאוויר, אשר שוהה באוויר בזכות כוח העילוי הפועל על כנפיו. בעגה המקצועית מטוס מוגדר ככלי טיס כנף קבועה, שבו אין תזוזה אקטיבית של הכנף כדי להשיג את העילוי (מטוס בעל גאומטריה משתנה נכלל בקטגוריה זו), בניגוד לכלי טיס בעל כנף סובבת דוגמת מסוק או רחפן.

מטוסים נעים ממקום למקום במהירות רבה, ללא צורך בדרכים ותוך תלות מועטה במזג האוויר, ולכן משמשים אמצעי תחבורה נפוץ מאוד. תכונות אלה הופכות את המטוסים לשימושיים גם למטרות צבאיות ומדעיות.

את המטוס הראשון שטס בהצלחה בכוח מנועו בנו האחים רייט. מקובל כי טיסתם שנערכה ב־17 בדצמבר 1903, ונמשכה כ־12 שניות ולמרחק 35 וחצי מטרים, הייתה הטיסה הממונעת הראשונה בכלי טיס כבד מן האוויר.^[1] קדמו להם כמה ניסיונות חשובים של אלברטו סנטוס דימון הברזילאי, לואי בלריו הצרפתי וגלן קרטיס האמריקני. מאז התפתחו רבות הטכנולוגיה והידע בנושאי התעופה והאווירודינמיקה, אך עקרון הפעולה של המטוסים נותר דומה.

בשנת 1907 פרסם אליעזר בן-יהודה בעיתונו "השקפה" ידיעה על הקמת צי מטוסים צרפתי ראשון. בידיעה זו חידש את הצירוף "ספינת אוויר" של נחום סוקולוב וקבע את המונח "ספינת האוויר המתיישרת" כתרגום השם הצרפתי באותו הזמן aéroplane. השם הצרפתי שונה עד מהרה ל־avion בעקבות המילה הלטינית לציפור avis, ובעקבות כך חידש איתמר בן־אב"י, בנו של בן יהודה, את המילה העברית "אווירון"^[2] – אף שגם השורש א־ב־ר מופיע במקרא וקשור לתעופה, ולכן סבר נפתלי הרץ טור־סיני שהיה ראוי לכנות את המכונה בשם "אבירון".^[3][4] מטעמים שונים^[5] התנגד חיים נחמן ביאליק למילה, וב־1928 הציע בוועד הלשון העברית את המילה "מטוס", את השם "טייס" למפעיל (במקום "מעופף"), את שם הפעולה "טיסה" (במקום "מעוף") ועוד, לפי המילה היחידאית ”כְּנֶשֶׁר יָטוּשׂ עֲלֵי אֹכֶל” (איוב, ט', כ"ו). שתי המילים מקובלות בעברית, אם כי לפעמים מבדילים בין אווירון – כלי טיס קטן, על שום הסיומת המקטינה -וֹן – ובין מטוס – כלי טיס גדול. בנטייה הופך הקמץ לשווא: מְטוסים, מְטוס-קְרב (לעומת: מַסּוֹק–מַסּוקים).

מטוסים משמשים להעברת מטען ממקום למקום, במיוחד כאשר מדובר בחציית תוואי שטח בעייתי או במרחק גדול. נוסף לכך מטוסים משמשים לצילום מן האוויר, לחיזוי מזג האוויר, לכיבוי אש (בעיקר בשרפות יער), לחקלאות (בעיקר ריסוס כנגד מזיקים), ואף כתחביב ספורט.

במסגרת הצבאית המטוסים משמשים להפצצה, לתקיפה, ליירוט מטוסי אויב, לתובלת מטענים וכוחות, לאיסוף מודיעין ואף ללוחמה אלקטרונית.

יש כמה סוגי המטוסים: מטוס נוסעים, מטוס מטען, מטוס ריסוס, מטוס אמפיבי, מטוס קרב ומפציץ. קיים סוג נוסף בשם אקרנופלן, שאינו נחשב כמטוס לכל עניין, לאור שהייתו בקרבת הקרקע, אך אם מחשיבים אותו כמטוס, פרט אחד שלו הוא המטוס הגדול ביותר בעולם.

מבנה המטוס (מונח שאינו נוגע למערכת ההנעה) ניתן באופן כללי לחלוקה לכמה מערכות:

• גוף המטוס (אנ') – המכיל את אנשי הצוות, המטען, הדלק, הנוסעים והמערכת האוויונית של המטוס.
• כנפיים – המספקות את עיקר העילוי. יש מטוסים שבהם מכלי הדלק נמצאים בגחון ובאחרים הם בכנפיים. לרוב המנועים נישאים על הכנפיים, ובמטוסי קרב נישא תחתן גם רוב החימוש.
• מערכת היגוי – הכוללת לרוב הגה גובה, השולט על התנועה בזווית העלרוד; הגה כיוון, השולט על התנועה בזווית הסבסוב; ומאזנות, השולטות על התנועה בזווית הגלגול.
• כני נסע – אלו המערכות הנושאות את המטוס על הקרקע. מכילים את הגלגלים ומשמשים לבלימת זעזועים בנחיתה.
• מנוע – מספק את הדחף להנעת המטוס ולעיתים גם ליצירת עילוי. במטוסים קלים נפוץ השימוש במנועי בוכנה; מטוסים כבדים יותר או מטוסים צבאיים משתמשים לרוב במנועי סילון.

על המטוס פועלים ארבעה כוחות:

• גרר – התנגדות האוויר למעבר גוף כלי הטיס דרכו, בכיוון המנוגד לכיוון תנועת הכלי.
• דחף – תגובת האוויר לפעולת מנוע המטוס. פעולת המנוע גורמת לדחיפת האוויר לאחור (באמצעות להבי מדחף או יניקה באמצעות מניפה במטוס סילון), ובתגובה כלי הטיס נדחף קדימה.
• כוח הכבידה – משיכת כדור הארץ את כלי הטיס כלפי מטה, בכיוון מרכזו.
• עילוי – כוח המתפתח בעיקר על כנפיו של כלי הטיס. הבדל בין זרימת האוויר במשטחים התחתונים של הכנפיים לבין משטחיהן העליונים גורם להפרש לחצים, וכתוצאה פועל כוח כלפי מעלה.

ערך מורחב – היסטוריה של התעופה

מיזמי קרן ויקימדיה
ערך מילוני בוויקימילון: מטוס
ציטוטים בוויקיציטוט: מטוס
תמונות ומדיה בוויקישיתוף: מטוס

• How Fuel Efficient Is An Airplane? - סרטון הסבר על ניצול הדלק של מטוסים
• Why Are Airplane Engines So Big? - סרטון הסבר על הגודל האופטימלי של מנועי מטוסים (באנגלית)
• מטוס, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
• מטוסים איך הם טסים? סוגי מטוסים? ומי המציא אותם? - סרטון הסבר ביוטיוב

תעופה • תעופה צבאית • תעופה אזרחית
עקרונות	אווירודינמיקה • כוח עילוי • גרר • מספר מאך • זווית התקפה • הזדקרות • פרופיל אווירודינמי • עומס כנף • מערבולת • אפקט קואנדה • יחס גלישה • פינת ארון המתים
כלי טיס	מטוס • מסוק • כדור פורח • ספינת אוויר • דאון • המראה ונחיתה אנכית (VTOL) • המראה ונחיתה קצרה (STOL)
מבנה	כנף • כנפון קצה־כנף • מדף • מאזנות • ספוילר • מעצור אוויר • מוטת כנפיים • כונס אוויר • כני נסע • הגה גובה • הגה כיוון • תא הטייס • משטחי היגוי • קנארד
הנעה	מנוע בעירה פנימית • מנוע כוכבי (רדיאלי) • מדחף • מנוע סילון • היפוך דחף • מנוע מגח סילון • מנוע על-מגח סילוני • מנוע רקטי • חשמל
תופעות	גלגול הולנדי • צימוד אינרציאלי • בום על-קולי • התעבות סביב כלי טיס • אוסצילציה • ורטיגו • התקרחות
מערכות	מחווני טיסה • צינור פיטו • מכל דלק נתיק • מצנח בלימה • אוויוניקה • מערכת בקרת טיסה • חיווט תעופתי • קופסה שחורה
שלבי טיסה	הסעה ודחיפה • המראה • טיפוס • הנמכה • שיוט • נחיתה • אווירובטיקה • הקפה
מקצועות	צוות אוויר • טייס • מהנדס טיסה • צוות קרקע • הנדסת אווירונאוטיקה
מונחים בתעופה