Środek ciężkości samolotu

Środek ciężkości samolotu nie jest jakimś opcjonalnym elementem wyposażenia; to właściwie jeden z najważniejszych elementów samolotu, jeśli chodzi o kontrolowanie jego trajektorii. Środek ciężkości samolotu, określony za pomocą precyzyjnych obliczeń, jest kluczowym czynnikiem w prowadzeniu i stabilizowaniu samolotu w celu udanego lotu.

Center of Gravity (CG) Zdefiniowane

Jeśli kiedykolwiek widziałeś chodzika z liną, możesz zrozumieć środek ciężkości. Chodzący po linie nie spada tak długo, jak długo utrzymuje masę ciała bezpośrednio nad linią. Jeśli jego pozycja ciała będzie się wahać, może wykorzystać ruch parasola, wyciągnięte ramiona lub zwisające ciężary, aby utrzymać równowagę lub środek ciężkości, dopóki nie wyśrodkuje się nad linią. Podczas gdy występy na linie są zabawne, jeśli chodzi o samoloty, środek ciężkości jest cechą krytyczną, która sprawia, że ​​projekt i załadunek samolotu są bardzo ważne.

NASA definiuje ten termin Środek ciężkości jako średnia lokalizacja ciężaru obiektu.

Ogólnie rzecz biorąc, środek ciężkości samolotu jest punktem, w którym zrównoważyłby się, gdyby był zawieszony w powietrzu lub punkt, w którym skupia się większość jego masy. Środek ciężkości jest obliczany przez pierwsze zlokalizowanie fakt, punkt pomiarowy ustalony przez producenta, często znajdujący się na przedniej krawędzi skrzydła samolotu. Używając specyficznych równań algebraicznych, różne pomiary wagi i cala samolotu łączą się, aby zdefiniować formalny środek ciężkości samolotu. Na przykład ramię i za chwilę służyć jako kluczowe dane wejściowe do obliczeń.

Ramię reprezentuje poziomą odległość od punktu odniesienia do środka ciężkości samolotu, a momentem jest masa samolotu pomnożona przez jego ramię. Producent statku powietrznego dyktuje wyznaczone granice dla CG, a operatorzy statków powietrznych muszą przeliczyć CG i zmienić położenie ładunku i sprzętu, jeśli to konieczne, aby utrzymać się w tych granicach.

W typowym lekkim samolocie lotnictwa ogólnego środek ciężkości znajduje się tuż za rufą lub w kierunku tyłu zapory ogniowej, lub tylko w pobliżu miejsca, w którym znajduje się silnik. Silnik, awionika, pilot i pasażerowie są najcięższymi komponentami w samolocie, a położenie najcięższych przedmiotów w samolocie będzie przybliżonym położeniem środka ciężkości. W przypadku większych samolotów CG może się znacznie różnić w zależności od lokalizacji paliwa i warunków załadunku, co sprawia, że ​​prawidłowe załadowanie samolotu jest niezbędne do udanego lotu.

Centrum grawitacji w akcji

Każdy indywidualny samolot jest ważony ostrożnie po certyfikacji, a środek ciężkości samolotu i położenie ramienia momentu są ustalane i przekazywane właścicielowi lub operatorowi. Numery te są drukowane na oficjalnym formularzu wagi i wyważenia, który jest przechowywany w instrukcji obsługi samolotu. Za każdym razem, gdy dokonywane są modyfikacje statku powietrznego, jego struktury lub systemów, obliczana jest nowa waga i równowaga oraz tworzony jest nowy arkusz danych. Jeśli na przykład zainstalowano nowy moduł GPS, samolot zostanie ponownie zważony i obliczony i zarejestrowany nowy środek ciężkości.

Dowodzący pilotem lub zarządcą ładunków lub dyspozytorem firmy powinien zawsze obliczać wagę i balans samolotu przed lotem, aby upewnić się, że przy uwzględnionym ładunku użytecznym (bagaż, pasażerowie, paliwo itp.) Samolot pozostanie w swojej maksymalnej wadze ograniczenia i w granicach jego środka ciężkości, zgodnie z pilotażowym podręcznikiem obsługi dla konkretnego statku powietrznego.

Środek ciężkości zbyt daleko do przodu lub za daleko na rufie może powodować problemy dla pilota, a oba warunki mogą być niebezpieczne. CG, które jest za daleko do przodu, może zmniejszyć wydajność. Rufowa CG może zwiększyć wydajność, ale w większości małych samolotów sprawi, że samolot będzie niestabilny i potencjalnie stworzy sytuację, w której pilot nie będzie miał wystarczającej kontroli nad windą, aby odzyskać siły po potencjalnym scenariuszu przeciągnięcia / wirowania.