تبليغاتX
اموزش درسهای زمینی خلبانی برای علاقمندان - جزوه تعادل
اموزش درسهای زمینی خلبانی

WEIGHT & BALANCE

Airplane Weight :

ابتدا وزنهاي مختلف هواپيما را بررسي ميكنيم :

1- Gross Weight :

به وزن كلي هواپيما گفته ميشود .

2- Basic Empty Weight :

وزن هواپيما قبل از بارگيري و سوختگيري و سوار شدن مسافر .

3- Licensed Empty Weight :

در هواپيماهاي قديمي تر اين وزن به كار ميرفته كه شامل B.E.W ي است كه وزن روغن موتور هواپيما از آن كم شده باشد كه بايد در زمان پرواز با چنين هواپيمايي دقت كرد كه وزن روغن را جداگانه در محاسبات لحاظ گردد.

Licensed Empty Weight = B.E.W – Oil

4- Payload :

اصطلاحا به اين وزن وزن اقتصادي ميگويند به اين معني كه وزن آيتمهاي سود آور پرواز هستند كه شامل مسافر و بار ميباشد . Paylod = PAX + BAG + Cargo

5- Usefulload :

وزني را كه شامل وزن مسافر و سوخت و بار باشد را ميگويند كه به بيان ديگر همان اختلافT.O.W با B.E.W ميباشد . PAX + BAG + Cargo + Usable Fuel = Usefulload

6- Usable Fuel :

مقدار سوختي كه بر اساس Flight Plan پروازي در هواپيما موجود ميباشد كه معمولا قانون Fueling هواپيما چه براي هواپيماهاي Propeller وچه براي هواپيماهاي Jet در Annex 6 تعريف شده است .

7- Unusable Fuel :

مقدار سوخت باقي مانده داخل هواپيما بعد از آنكه يك Run-Out-Test تكميل گردد را گويند . اين تست معمولا توسط سازنده هواپيما انجام ميشود و مقدار سوخت باقي مانده همان Unusable Fuel ميباشد كه در POH هر هواپيما وجود دارد .

8- Zero Fuel Weight :

وزن هواپيما به همراه بار و مسافر بدون سوخت . Zero Fuel Weight = B.E.W + Payload

9- Ramp Weight :

وزن هواپيما به همراه بار و مسافر و سوخت . Ramp Weight = Z.F.W + Usable Fuel

10- Take Off Weight :

اگر وزن سوخت مصرفي براي روشن كردن موتور و سوخت مصرفي براي رسيدن هواپيما تا سر باند را از Ramp Weight هواپيما كم كنيم اين وزن حاصل ميشود .

Take Off Weight = Ramp Weight - Fuel Used For Start , Taxi And Engine Runup

11- Landing Weight :

وزن هواپيما هنگامي كه سوخت مصرفي پرواز را از T.O.W كم كنيم .

Landing Weight = Take Off Weight - Fuel Used During Flight

 

 

12- Basic Opration Weight :

مبدا اندازه گيري محاسبات وزني در هواپيماهاي سبك Basic Empty Weight مي باشد كه در اين وزن وزن Crew پروازي همراه با وزن مسافرين محاسبه ميگردد ولي در هواپيماهاي Transport شاخص محاسبات وزني Basic Oprating Weight ميباشد كه در اين نوع هواپيماها وزن Crew پروازي و Manual هاي مربوط به هواپيما در وزن Basic هواپيما محاسبه ميشود . Basic Opration Weight = B.E.W + A/C Crew + BAG + A/C Manual

هميشه از طرف سازنده هواپيما محدوديت براي وزن هواپيما گذارده شده كه پرواز خارج از اين محدوده خطر ناك است . پرواز با هواپيمايي كه وزن آن بيش از حداكثر باشد معايب زير را به دنبال خواهد داشت :

1- Longer Take Off Roll

2- Reduced Climb Rate

3- Reduced Crusing Speed

4- Incresed Fuel Consumption

5- Increse Stall Speed

6- Increase Landing Roll

در كنار اين مطلب كه هميشه بايد وزن هواپيما در محدوده مجاز باشد بالانس هواپيما هم به همان اندازه مهم است به طوري كه بالانس يك هواپيما تاثير مستقيم روي Stability هواپيما دارد و ميزان تاثير پذيري Elevator را شديدا تغيير ميدهد .

حال در محاسبات وزن و تعادل ابتدا بايد چند اصطلاح را مطرح كنيم :

1- Datum Line : خطي فرضي است كه معيار محاسبه مسائل وزن و تعادل است اين خط معيار محاسبه گشتاور هر وزن داخل هواپيما ميباشد . اين خط هميشه از طرف سازنده تعريف ميشود كه معمولا جلوي هواپيما فرض ميشود .

2-Arm : فاصله هر جسم تا Datum Line را Arm ميگويند .

براي اجسامي كه جلوي Datum Line قرار دارند Arm منفي و براي اجسامي كه پشت آن قرار دارند Arm مثبت در نظر ميگيريم . از محاسبه گشتاور هر وزن به نسبت فاصله اي كه از Datum Line دارد Moment آن را ميتوان محاسبه كرد از قياس Total Moment و Total Weight هواپيما Arm كلي هواپيما كه همان CG هواپيماست بدست مي ايد .

3- Moment : حاصلضرب وزن يك جسم را در Arm آن Moment يا گشتاور مي نامند . اگر گشتاور تمام اجسامي را كه در هواپيما موجود است محاسبه كتيم از قياس آنها Total Moment و از مجموع وزن آنها Gross Weight را بدست مي آوريم پس ميتوان فرمول زير را بدست آورد :

Total Moment

CG = ----------------------------

Total Weight

پس ميتوان به عبارت ديگر اين گونه بيان كرد كه CG عبارت است از Arm كلي هواپيما .

CG داراي يك دامنه ميباشد كه به آن CG Range ميگويند كه داراي دو حد Forward وAft ميباشد كه ما هميشه بايد CG را طوري محاسبه كنيم كه در اين دامنه باشد . اگر توزيع بار در هواپيما به شكلي باشد كه باعث Nose Heavy شدن يا Tail Heavy شدن هواپيما گردد در هر دو صورت يك Disadvantage براي پرواز محسوب ميشود كه به قرار زير اين معايب را شرح ميدهيم :

CG Too Far Forward : (Nose Heavy)

1- Too Stable

2- Increase Take Off Distance

3-Reduce Rate Of Climb

4- It Can Not Clear Obstack After Take Off

5- Increase Stall Speed

6- Positive Pressure On Elevator During Cruise

7-Landing**

Critical Time پرواز با يك هواپيماي Nose Heavy در هنگام Landing مي باشد .

CG too Far Aft : (Tail Heavy)

1- Unstable ( Difficult To Control )

2- Short Take Off Distance ( Ground Effect )

3- Stall Speed -------------- High Speed = Stall Speed Increase & Low Speed = Stall Speed Decrease

4- Positive Pressure On Elevator During Cruise

5- Stall Recovery**

چون محل تلاقي سه محور هواپيما CG هواپيما تعريف ميشود پس ميتوان گفت كه CGنقطه اي است كه هواپيما بتواند حول آن نقطه و نسبت به سه محور خود داراي گشتاور باشد . با توجه به اين تعريف پس ميتوان نوشت كه اگر گشتاور كلي هواپيما را داشته باشيم و با Gross Weight هواپيما آن را مقايسه كنيم ميتوانيم جاي CG را مشخص كنيمCG هواپيما روي محور طولي هواپيما جابجا ميشود ولي اگر از كنار به هواپيما نگاه كنيم CG هميشه روي MAC جابجا ميشود كه اين جابجايي بستگي به طول CG Range دارد.

CGهواپيما روي محور طولي جابجا ميشود به همين جهت Peach Motion هواپيما تحت تاثير اين حركت قرار ميگيرد از طرفي ديگر تغيير CG تاثير بر Stability هواپيما دارد و Longitudinal Stability و Vertical Stability را تحت تاثير خود قرار ميدهد ولي مهمترين Stability ي كه با تغيير CG تغيير ميكند Longitudinal Stability ميباشد . به همين جهت از طرف سازنده هواپيما ميزان تغيير CG در POH هر هواپيما تعريف ميشود كه اصطلاحا آنرا CG Range يا CG Limit يا Safe Support Zone مينامند كه بايد Loading هواپيما به صورتي باشد كه هميشه CG در اين محدوده قرار گيرد تا اينكه خلبان Positive Elevator Control داشته باشد و بتواند هدف اصلي محاسبه CG را تامين كند . هدف اصلي ما از محاسبه CG كنترل هواپيما از Low Speed تا High Speed است .

 

مسائل :

Arm Weight

B.E.W 1290 85

F.Seat 200 85.5

A.Seat 80 117

Fuel 25 Gallon 95

BAG 1 --------- 83

BAG 2 80 133.3

1)A/C G.W = 1800

2)CG Location = 89.4

3)Usefulload = 510

4)Payload = 360

5)Z.F.W = 1650

6)Extra Weight Up To MAX = 350

Weight Arm

B.E.W 1290 85

F.Seat One Person 85.5

A.Seat 100 117

Fuel 30 Gallon 95

BAG 1 50 83

BAG 2 20 133.3

1)A/C G.W = 1810

2)CG Location = 88.28

3)Usefulload = 520

4)Payload = 340

5)Z.F.W = 1630

6)Extra Weight Up To MAX = 340

Weight Arm

B.E.W 1290 85

F.Seat One Person 85.5

A.Seat 200 117

Fuel 20 Gallon 95

BAG 1 20 83

BAG 2 80 133.3

1)A/C G.W = 1810

2)CG Location = 91.12

3)Usefulload = 590

4)Payload = 470

5)Z.F.W = 1760

6)Extra Weight Up To MAX = 270

7)If 270 Ibs Weight is Added On BAG2 Find New CG Of A/C = 97.1

8)If 100 Ibs Weight Is Removed From Aft.Seat Find New CG = 95.4

Weight Arm

B.E.W 1290 85

F.Seat 150 85.5

A.Seat 200 117

Fuel 30 Gallon 95

BAG 1 100 83

BAG 2 150 133.3

1)A/C G.W = 2070

2)CG Location = 92.4

3)Usefulload = 780

4)Payload = 600

5)Z.F.W = 1890

6)Extra Weight Up To MAX = 80

7)If 100 Ibs Weight is Removed From BAG2 Find New CG Of A/C = 90.43

8)Find CG After 2 Hours Flight Time (Engine Flow 10 g/h) = 90.13

Weight Mom/100

B.E.W 2546 2775

F.Seat (FWD) 150 158

F.Seat (AFT) 170 190

A.Seat (Bench) 200 284

A.Seat (Opt) 180 259

Fuel 70 Gallon 491

BAG 150 251

1)A/C G.W = 3816

2)CG Location = 115.5

3)Usefulload =1270

4)Payload = 850

5)Z.F.W = 3396

6)Extra Weight Up To MAX = 84

Weight Mom/100

B.E.W 2546 2775

F.Seat (FWD) 180 189

F.Seat (AFT) 200 224

A.Seat (Std) 220 312

A.Seat (Opt) 340 490

Fuel 70 Gallon 491

BAG 190 317

1)A/C G.W = 4096

2)CG Location = 117.1

3)Usefulload =1550

4)Payload = 1130

5)Z.F.W = 3676

6)Extra Weight Up To MAX = -------

7)If 196 Ibs Weight Is Removed From A.Seat(Opt) Find New CG = 115.8

8)Find New CG If 50Gallon Fuel is burned = CG Remain The Same

Weight Mom/1000

B.E.W 1467 57.3

F.Seat 2 Persons 12.5

R.Seat 200 14.5

Fuel 50 Gallon 14.5

BAG 1 120 11.5

BAG 2 50 6.5

1)A/C G.W = 2470

2)CG Location = 46

3)Usefulload = 1003

4)Payload = 703

5)Z.F.W = 2170

6)Extra Weight Up To MAX = ------

Weight Mom/1000

B.E.W 1467 57.3

F.Seat 200 7.5

R.Seat 150 11

Fuel 40 Gallon 11.5

BAG 1 100 9.5

BAG 2 50 6.5

1)A/C G.W = 2200

2)CG Location = 45.5

3)Usefulload = 733

4)Payload = 493

5)Z.F.W = 1960

6)Extra Weight Up To MAX = 200

7)How Much Weight Must To Added On R.Seat So That CG Is Changed About 1.5 Inch = 125 Ibs

G.W = 7500

A/C CG = 82

CG Rang = 80 → 85

If 200 Ibs Cargo Is Removed From St:130 Find new CG = 80.72

G.W = 7500

A/C CG = 80

CG Rang = 80 → 85

If 150 Ibs Cargo Is Removed From St:44 Find New CG = 80.72

G.W = 7500

A/C CG = 82

CG Rang = 80 → 85

How Much Cargo Must Be Removed From St:110 So That CG Is Located On Fwd.Limit = 500

G.W = 7500

A/C CG = 83.5

CG Rang = 80 → 85

How Much Cargo Must Be Removed From St:50 So That CG Located On Aft. Limit = 321

 

 

G.W = 9500

A/C CG = 84

CG Range = 81.5 → 86

If 2 Person Are Added On Front Sear (St:62) Find New CG = 83.22

G.W = 9500

A/C CG = 84

CG Rang = 81.5 → 86

How Many Person Must Be Added On Aft Seat (St:125)So That CG Located On Aft. Limit = About 3 Person

G.W = 9500

A/C CG = 80

CG Rang = 81.5 → 86

How Much Cargo Are Added On St:120 So That Is Within Limit = 370

G.W = 9500

A/C CG = 81

CG Rang = 80 → 84

If One Person Is Shift From St:110 To St:70 Find New CG = 80.4

G.W = 9500

A/C CG = 81

CG Rang = 80 → 84

How Much Cargo Must Be Changed From St:70 To St:150 So That CG Is Changed About 1.5 Inch = 178

+ نوشته شده در  یکشنبه چهاردهم بهمن 1386ساعت 21:39  توسط مهدی انجامی  |