Jak vypočítat hmotnost &Vyvážení – Přepis videa
Dnes si uděláme druhou část videa o hmotnosti a vyvážení. Předtím jsme si řekli něco málo o tom, „proč“, neboli o vlivu hmotnosti a vyvážení nebo umístění CG na naše letadlo a dnes se zaměříme na to, jak tuto hmotnost a vyvážení vlastně vypočítat. Za mnou uvidíte ukázkový případ a já si projdu každý z těchto prvků, řeknu si něco o tom, co znamenají, odkud se vzaly, a nakonec si řekneme, jak je můžeme použít k tomu, abychom určili, zda jsme v rámci tolerancí pro dnešní let, nebo ne.
Na začátek si ukážeme tři sloupce čísel, které zde vidíme, první z nich je hmotnost. To se právě vztahuje k síle nebo hmotnosti jakéhokoli objektu. Rameno odkazuje na vzdálenost měřenou od toho, co výrobce označuje jako vztažnou nebo datovou rovinu. Je to prostě pevný bod na letadle, od kterého se všechny tyto vzdálenosti měří. Dalším nebo posledním sloupcem je zde moment. Moment je jednoduše řečeno jen točivý moment, což znamená rotační sílu. K rotační síle dochází vždy, když působíme silou, například tímto závažím, v určité vzdálenosti od bodu, a proto měříme rotační sílu nebo točivý moment, který má každé z těchto závaží kolem tohoto vztažného bodu. Toho pak můžeme využít k upevnění toho, kam se domníváme, nebo kam, jak můžeme říci, se soustřeďují všechna závaží. Pokud řekneme, že veškerá hmotnost vychází z jednoho bodu, můžeme jej také nazvat těžištěm. Takto to použijeme k tomu, abychom nakonec vypočítali jak naši provozní hmotnost, tak i polohu těžiště.
Pro začátek začneme s prázdným letadlem samotným. Tuto hmotnost označujeme jako základní hmotnost prázdného letadla. To se týká pouze letadla se všemi jeho součástmi a pak běžnými provozními kapalinami, nepoužitelným palivem a podobně. Tedy jen samotné letadlo sedící venku. V dnešním případě říkáme, že naše letadlo váží 1 800 liber. Jeho současná poloha CG je 90 palců od vztažné roviny a to nám dalo moment 160 mm. To vše jsme získali z hmotnosti a vyvážení letadla. To je snadné. Nyní chceme přidat všechny věci, které budeme mít při tomto letu s sebou. Takže vezmeme, víte, pilota a možná pasažéra a budeme mít věci na zadním sedadle nebo cokoli jiného. Ve většině menších letadel všeobecného letectví nazýváme tyto stanice obvykle danými jmény, ale ve skutečnosti jsou to jen stanice. Jsou to jen konkrétní místa na letadle, která mají určené body, a těmi body myslím určené vzdálenosti od tohoto vztažného bodu.
Tato červená čísla, která zde vidíte, jsou uvedena výrobcem v provozní příručce pilota a označují pouze polohu předních sedadel nebo polohu zadních sedadel nebo polohu zavazadlového prostoru nebo palivových nádrží, a tak můžeme vypočítat vliv, který budou mít tato závaží vůči vztažnému bodu. V tomto příkladu jsem tedy zadal několik čísel pro konkrétní let. Jednalo se o dva piloty, kteří letěli společně, vzadu měli malou tašku a v zavazadlovém prostoru pak nic. Plánovali letět nějakou dobu, takže měli 34 galonů použitelného paliva, které doplnili, což při 6 librách na galon je asi 204 liber paliva, a pak jsem jednoduše vynásobil hmotnost krát rameno, abych získal tyto momenty.
Takže teď můžeme sečíst celkové hmotnosti a můžeme sečíst celkové momenty, a to, co nám nakonec vyjde, je, že řekneme, že je tu průměr nebo celkové množství točivého momentu kolem základního bodu tohoto rozsahu 210 000 a množství síly nebo hmotnosti, které ho vytváří, je těchto 2368. Takže když teď vezmu tento celkový moment a vydělím ho touto celkovou hmotností, řeknu, že průměrné místo, kde celá tato hmotnost vytváří tento moment kolem vztažné plochy, je 89,1 palce, což je totéž, jako když řekneme, že naše dnešní závaží na rampě bude mít polohu těžiště 89,1 palce. Pak si všimneme, že se těžiště posunulo. Poté, co jsme se dostali na palubu a doplnili palivo, se těžiště posunulo. Bylo na 90 a posunulo se o 0,9 palce dopředu, což se nezdá příliš šílené. Většina hmotnosti, kterou jsme přidali, byla před těžištěm, takže dává smysl, že se CG posunulo dopředu.
Nyní nasedneme do letadla, nastartujeme motor, vyjedeme, provedeme rozjezd a můžeme předpokládat, že pak v tomto časovém úseku shoří trochu paliva. Obvykle se v průměru pohybujeme kolem osmi kilogramů. Takže to odečteme od hmotnosti i momentu, abychom se dostali k přesné vzletové hmotnosti a těžišti. Je zřejmé, že když se přesune nebo v tomto případě odstraní pouze osm kilogramů, nebude to mít výrazný vliv na těžiště ani na skutečnou hmotnost. Pak budeme muset odečíst palivo na cestu. Pokud jsme tedy předpokládali, že na tuto konkrétní cestu bude použito přibližně 20 galonů paliva, vynásobeno šesti, neboli šesti librami na galon, dostaneme přibližně 120 liber paliva, které odstraníme během letu a které spálíme. To odečteme, abychom získali přistávací hmotnost. Můžeme také odečíst tento moment, abychom získali náš přistávací moment, a pak tímto způsobem můžeme určit naše přistávací těžiště. Opět vidíme, že se těžiště posunulo, což také dává smysl, protože jsme odebírali hmotnost z polohy, která byla za těžištěm.
Jak to tedy platí pro tento let? Jak mám na základě těchto informací vědět, že jsme pro tento let v pořádku? Takže zkontrolujeme dvě věci. Zaprvé se chceme ujistit, že naše vzletová hmotnost je nižší než naše maximální celková vzletová hmotnost, a pokud bychom měli maximální přistávací hmotnost, chtěli bychom ověřit, že naše přistávací hmotnost je také nižší než tato. Za druhé, chceme zkontrolovat to, čemu říkáme obálka CG nebo rozsah CG pro naše letadlo. Uvnitř oddílu o hmotnosti a vyvážení, tedy v šestém oddílu provozní příručky pilota, bychom obvykle mohli vidět tabulku nebo graf, který by určil rozsah CG pro letadlo. Chceme se ujistit, že od vzletu do přistání zůstáváme v tomto rozsahu CG nebo v obálce CG. V tomto případě máme. Jsme v pořádku, a tak víme, že bychom se na tento konkrétní let mohli vydat. Pokud bychom zjistili, že jsme nějakým způsobem mimo tyto tolerance, možná budeme muset provést úpravy v tom, kam jsme v letadle něco umístili, abychom se přizpůsobili a zajistili, že zůstaneme v této provozní obálce. Doufejme, že to bylo užitečné a že nyní lépe rozumíme tomu, jak vypočítat hmotnost a vyvážení.
