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 39 מטרים, הייתה הטיסה הממונעת הראשונה בכלי טיס כבד מן האוויר. 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.

אטימולוגיה 

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" – אף שגם השורש א־ב־ר מופיע במקרא וקשור לתעופה, ולכן סבר נפתלי הרץ טור־סיני שהיה ראוי לכנות את המכונה בשם "אבירון". מטעמים שונים 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  (). 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).

שימושים

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 בקירבת הקרקע, אך אם מחשיבים אותו כמטוס, פרט אחד שלו הוא המטוס הגדול ביותר בעולם.

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

עקרונות הטיסה 

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.

היסטוריית המטוס

קישורים חיצוניים

 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  
 
מטוסים איך הם טסים? סוגי מטוסים? ומי המציא אותם? - סרטון הסבר ביוטיוב

הערות שוליים

תעופה
ארצות הברית: המצאות