בסרט ''גולדפינגר'' (Goldfinger) משנת 1964 מתוארות עלילותיו של הסוכן החשאי המפורסם בעולם. בונד נוהג ברכב עם שלל שכלולים, ביניהם גם כיסא מפלט. מהי הפיזיקה מאחורי כיסאות המפלט, והאם ניתן להתקינם בכלי רכב?

בסדרת הסרטים של ג'יימס בונד, הנבלים משתנים ומתחלפים, ולעתים גם 007 עצמו נראה אחרת לגמרי - אבל דבר אחד אינו משתנה: הסוכן המסוקס תמיד נוהג ברכב ספורטיבי, שופע בציוד מתוחכם ובדיוני. בסרט השלישי בסדרה, בכיכובו של סר שון קונרי האלמותי, בין נבל אחד לאחר, הוצגה גם לראשונה האסטון מרטין - Aston Martin, מכונית ספורט בריטית בעלת שתי דלתות. המכונית כללה תוספות שונות שאי אפשר להשיג בסוכנות הרכב הקרובה לביתכם: מכונות ירייה, לוחיות רישוי מסתובבות, מכ''ם ועוד, אבל אין ספק שהשדרוג הזכור ביותר הוא כיסא מפלט למושב הנוסע, שבא לידי שימוש כאשר מתיישב שם רשע תורן מספר #2837, ובונד, בלחיצת כפתור, מעיף אותו מחוץ לרכב [1]. השאלה הראשונה העולה היא, האם הדבר בכלל אפשרי? האם ניתן להתקין כיסא מפלט בכלי רכב? 

כדי לענות על שאלה זו נבין ראשית איך עובד המנגנון בכלי טיס ומהם העקרונות הפיזיקליים מאחוריו. מטרת כיסא המפלט, שנמצא בשימוש מאז תחילת שנות ה-40, היא לחלץ את אנשי צוות האוויר מכלי הטיס במצב חירום. המנגנון נדרש להרחיק את האדם כמה שניתן מכלי הטיס בצורה בטוחה ומהירה [2]. הדבר מבוצע על ידי משיכת ידית על ידי הטייסת או הנווט, שמפעילה את המנגנון. ראשית עפה החופה שנמצאת מעל ראשם (אם שלב זה אינו מתבצע בשל תקלה, החלק העליון של המושב ינפץ את החופה). השלב הבא במרבית המושבים הוא הרחקה ראשונית של האדם בעזרת מנגנון מכני, מעין תותח המשגר אותו מהמטוס כלפי מעלה. לאחר מכן מתרחש פיצוץ של מטען או הפעלת מנוע רקטי ובתהליך, אשר מתרחש בפרק זמן של כשתי שניות, מיוצר כוח דחף של למעלה מ-2,000 קילוגרם, המייצר תאוצה של 14G-12G. הנפלט ירגיש כאילו הוא שוקל פי 14-12 ממשקלו הרגיל, על פי החוק השלישי של ניוטון [3] - כוח הפועל על המושב בכיוון ההפוך לכיוון דחיפת האוויר ("על כל פעולה יש תגובה השווה לפעולה בעוצמתה"). בתהליך זה מבוצעת הפלטה של הטייס והמושב עצמו. לאחר מכן, כאשר הוא מתרחק מספיק מן המטוס, המושב מתנתק ונפתח מצנח. 

כיום התהליך יכול להתבצע תוך התאמה לשלושה מצבי טיסה המתייחסים למהירות וגובה: נמוכים, בינוניים וגבוהים. כלומר, בניגוד לעבר - שהיה צורך במהירות וגובה מסוימים כדי שהתהליך יתנהל בצורה תקינה, כיום כולל המנגנון חיישנים ורכיבים אלקטרוניים המודדים ומשקללים את כלל הנתונים בעת ההפלטה (משקל הטייסת, מהירות טיסה, גובה ועוד), וכך אפשר אפילו לבצע הפלטה ממטוס העומד ללא תנועה על הקרקע, מצב המכונה ''אפס-אפס'', גובה ומהירות אפס, בדומה לנדרש בכלי הרכב של בונד. 

אז האם ניתן להתקין את כיסא המפלט, על 3,500 רכיביו, במכונית ספורט? זאת שאלה שמהנדסים ומהנדסות נתקלים בה רבות: האם אפשר להעתיק מנגנון מכלי אחד לאחר? אילו התאמות נדרשות?  בשנים האחרונות מותקנים במכוניות מנגנונים שבעבר נראו דמיוניים, כגון מכ"ם, ניהוג אוטומטי והתראה מפני התנגשויות (ראו הפוסט של "אביר על גלגלים" [4]).  

לפיכך התשובה הקצרה לשאלה אם ניתן להתקין כיסא מפלט ברכב היא כן. משקל המושב הוא בסביבות 90 קילוגרם, לכן הדבר אינו בעייתי ולא יעמיס על הרכב מעל המשקל המותר. גם הממדים הפיזיים אינם בגדר מגבלה; אם מצליחים להתקין כיסא מפלט בתא טייס, אין מניעה להתקנתו בכלי רכב מרווח הרבה יותר (והדבר אף בוצע וניתן לראות זאת בסרטוני יוטיוב רבים, כגון [5]).

אגב, התקנה של כיסא מפלט בכלי רכב תוך שימוש ברקטות נבחנה לפני כ-6 שנים כמנגנון בטיחות ברכבי פורמולה 1. במהלך המירוצים מגיעות המכוניות למהירויות גבוהות של כ-300 קמ''ש והן פתוחות לגמרי, מה שחושף את הנהגים לפציעות ואף למוות במקרה של תאונה או התהפכות. הרעיון נזנח, ככל הנראה בשל סיבות טכניות ומנהליות [6].

אבל אף שפיזית ניתן להתקין את המושב, יש דגש חשוב בתהליך התכנון: מהי המטרה של כיסא המפלט ברכב? אם הדבר דומה למתואר בסרט גולדפינגר, אז הפעלה של מנגנון דומה תיצור פיצוץ או שרפה בכלי הרכב (כמו בסרטון [7]), דבר שאנו מעוניינים להימנע ממנו כדי לא לפגוע בג'יימס היקר. אם לעומת זאת מטרתנו היא לחלץ את הנהג, כלומר לא אכפת לנו מהרכב או מהנוסעים, אזי אין בעיה מהבחינה הזאת, מלבד אי נעימות מול חברת הביטוח, או Q במקרה של בונד.

ישנה אפשרות לשימוש במנגנון אחר שאינו מתבסס על פיצוץ, כמו מנגנון מכני ''היורה'' את האדם החוצה, מעין בליסטרה. הבעיה היא שעל מנת לשגר את האדם החוצה במהירות הנדרשת לפתיחת המצנח (20 מטר לשנייה) נדרש מנגנון גדול בהרבה, ולא בטוח שהוא ייכנס לתוך תא הנוסעים, וגם אם כן הוא יתפוס שטח רב ויהיה בולט לעין. 

יחד עם זאת, לעומת אמצעים דמיוניים אחרים בסרטי ג'יימס בונד, דווקא התקנת כיסא מפלט אפשרית לחלוטין ואף נכונה מדעית. הבעיה העיקרית אינה הנדסית, אלא נובעת מהעובדה שכל שינוי בכלי רכב נדרש לעבור אישורים רבים, לעמוד בתקנים נוקשים והוראות בטיחות רבות, בדיוק כפי שנדרש זמן רב עד שסילקו את נגן התקליטורים מהרכב [8]. כלומר במציאות היתכנות טכנית אינה השאלה היחידה, ויש גורמים נוספים. בכל מקרה, אם חשבתם להתקין ברכב שלכם כיסא מפלט קחו בחשבון שהעלות שלו היא 400,000-140,000 דולר, ולכן מומלץ להשיג מימון מהשירות החשאי של הוד מלכותה.  

הערות, סרטונים והרחבות:

 [1] הקטע מהסרט

[2] סרטון של הפלטה ממטוס CF-18 משנת 2010

[3] חוק 3 של ניוטון

[4] פוסט מדע מאחורי סרטים-אביר על גלגלים

(5) התקנת כיסא מפלט

(6) התקנה ברכבי פורמולה 1

[7] שרפה ברכב עם כיסא מפלט

[8] למה יש עדיין נגן תקליטורים ברכב?