Painon ja tasapainon laskeminen & Tasapaino – Video Transcript
Tänään teemme paino- ja tasapainovideoiden toisen osan. Aiemmin puhuimme hieman ”miksi” eli painon ja tasapainon tai massakeskipisteen sijoittelun vaikutuksista lentokoneeseemme, ja tänään aiomme keskittyä siihen, miten tuo paino ja tasapaino oikeastaan lasketaan. Takanani näet tässä esimerkkitapauksen, ja käyn läpi jokaisen näistä elementeistä, puhun hieman siitä, mitä ne merkitsevät, mistä ne ovat peräisin, ja sitten lopulta siitä, miten voimme käyttää sitä määrittääksemme, olemmeko tämänpäiväisen lennon toleranssien sisällä vai emme.
Aloittaaksemme, kolme numerosaraketta, jotka näemme tässä, ensimmäinen on paino. Tämä viittaa vain voimaan tai painoon, mikä tahansa objekti onkaan. Käsivarsi viittaa etäisyyteen, joka on mitattu siitä, mitä valmistaja kutsuu datumiksi tai datatasoksi. Se on vain lentokoneen kiinteä piste, josta kaikki etäisyydet mitataan. Seuraava tai viimeinen sarake on hetki. Momentti on yksinkertaisesti vain vääntömomentti, joka tarkoittaa pyörimisvoimaa. Pyörimisvoima syntyy aina, kun kohdistamme voiman, kuten tämän painon, tietylle etäisyydelle pisteestä, joten mittaamme pyörimisvoimaa tai vääntömomenttia, joka kullakin näistä painoista on kyseisen pisteen ympärillä. Voimme sitten käyttää sitä vakiinnuttaaksemme sen, mihin uskomme tai mihin kaikki paino on keskittynyt. Jos sanomme, että kaikki paino tulee yhdestä pisteestä, voimme myös kutsua sitä painopisteeksi. Näin käytämme tätä lopulta sekä juoksupainon että painopisteen sijainnin laskemiseen.
Aloitetaan lentokoneen ollessa tyhjä. Kutsumme tätä perustyhjäpainoksi. Tällä tarkoitetaan vain lentokonetta kaikkine komponentteineen ja sitten normaaleja käyttönesteitä, käyttökelvotonta polttoainetta ja sen sellaista. Eli vain lentokone istuu siellä yksinään. Tämän päivän tapauksessa sanomme, että lentokoneemme painaa 1 800 kiloa. Sen nykyinen painopiste on 90 tuuman etäisyydellä mittapisteestä, ja sen momentti on 160 mm. Saimme kaiken tämän lentokoneen painosta ja tasapainosta. Helppo homma. Nyt haluamme lisätä kaikki ne asiat, jotka otamme mukaan tälle lennolle. Mukana on siis lentäjä ja ehkä matkustaja, ja takapenkillä on tavaraa tai jotain muuta. Useimmissa pienemmissä yleisilmailukoneissa kutsumme näitä asemia yleensä tietyillä nimillä, mutta todellisuudessa ne ovat vain asemia. Ne ovat vain tiettyjä paikkoja lentokoneessa, joilla on nimetyt pisteet, ja pisteillä tarkoitan nimettyjä etäisyyksiä kyseisestä mittapisteestä.
Valmistaja on antanut nämä punaiset numerot, jotka näet tässä, lentäjien toimintakäsikirjassa, ja ne vain yksilöivät etuistuinten sijainnin tai takaistuinten sijainnin tai matkatavaratilan sijainnin tai polttoainesäiliöiden sijainnin, ja näin voimme laskea vaikutuksen, joka näillä painoilla on mittapisteeseen nähden. Tässä esimerkissä annan joitakin lukuja tietylle lennolle. Kyseessä oli kaksi lentäjää, jotka lensivät yhdessä, heillä oli pieni laukku takapenkillä, eikä matkatavaratilassa ollut mitään. He suunnittelivat lentävänsä jonkin aikaa, joten heillä oli 34 gallonaa käyttökelpoista polttoainetta, jota he lisäsivät, mikä 6 paunalla gallonaa kohti on noin 204 paunaa polttoainetta, ja sitten olen yksinkertaisesti vain kertonut painon kertaa käsivarren saadakseni nämä momentit.
Voitamme siis nyt laskea yhteen kokonaispainot ja voimme laskea yhteen kokonaismomentit, ja lopputuloksena on, että sanomme, että on olemassa keskimääräinen, tai kokonaismomentin määrä tämän 210 000:n luokkaa olevan pisteen ympärillä, ja voiman, tai painon, määrä, joka luo sen, on tämä 2368. Joten jos otan nyt tuon kokonaismomentin ja jaan sen kokonaispainolla, sanon, että keskimääräinen sijainti, jossa kaikki tuo paino luo tämän momentin peruspisteen ympärille, on 89,1 tuumaa, mikä on sama kuin sanoisi, että tämänpäiväisen ramppipainomme painopisteen sijainti on 89,1 tuumaa. Huomaamme, että painopiste on siirtynyt. Kun olemme nousseet koneeseen ja lisänneet polttoainetta, painopiste on siirtynyt. Se oli 90:ssä, ja se on siirtynyt eteenpäin 0,9 tuumaa, mikä ei vaikuta kovin hullulta. Suurin osa lisäämästämme painosta oli painopisteen edessä, joten on järkevää, että painopiste on siirtynyt eteenpäin.
Nyt nousemme koneeseen, käynnistämme moottorin, rullaamme ulos, teemme nousukiidon, ja voimme olettaa, että hieman polttoainetta palaa tuossa ajassa. Me tyypillisesti keskimäärin noin kahdeksan kiloa. Vähennämme sen sekä painosta että momentista, jotta saamme tarkan lentoonlähtöpainon ja painopisteen. On selvää, että kun vain kahdeksan kiloa siirretään tai poistetaan tässä tapauksessa, sillä ei ole merkittävää vaikutusta painopisteeseen eikä painoon. Sitten meidän on vähennettävä matkapolttoaine. Jos oletimme, että tällä matkalla käytetään noin 20 gallonaa polttoainetta kerrottuna kuudella eli kuudella kilolla gallonaa kohti, saamme noin 120 kiloa polttoainetta, jonka poistamme lennon aikana ja jonka poltamme pois. Vähennämme sen saadaksemme laskeutumispainomme. Voimme myös vähentää tämän momentin saadaksemme laskeutumismomenttimme, ja näin voimme määrittää laskeutumiskeskipisteemme. Jälleen kerran näemme, että painopiste on siirtynyt, mikä on myös järkevää, koska otimme painoa pois paikasta, joka oli painopisteen takana.
Miten tämä soveltuu tähän lentoon? Mistä tiedän, että näiden tietojen perusteella voimme lähteä tälle lennolle? Tarkistamme siis kaksi asiaa. Ensinnäkin haluamme varmistaa, että lentoonlähtöpainomme on alle suurimman sallitun lentoonlähtöpainon, ja jos meillä olisi suurin sallittu laskeutumispaino, haluaisimme tarkistaa, että myös laskeutumispainomme on alle sen. Toiseksi haluamme tarkistaa, mitä kutsumme lentokoneemme massakeskiöalueeksi tai massakeskiöalueeksi. Lentäjien toimintakäsikirjan painoa ja tasapainoa käsittelevässä osiossa, eli osiossa kuusi, on yleensä taulukko tai kaavio, josta käy ilmi lentokoneen painopistealue. Haluamme varmistaa, että pysymme lentoonlähdöstä laskeutumiseen kyseisellä painopistealueella tai painopistealueen sisällä. Tässä tapauksessa meillä on. Olemme valmiita lähtemään, joten tiedämme, että voimme lähteä tälle lennolle. Jos huomaisimme, että olisimme jollakin tavalla näiden toleranssien ulkopuolella, meidän olisi ehkä tehtävä muutoksia siihen, miten olemme sijoittaneet asioita lentokoneessa, jotta voisimme mukautua ja varmistaa, että pysymme tuon toiminta-alueen sisällä. Toivottavasti tästä on ollut apua, ja ymmärrämme nyt paremmin, miten paino ja tasapaino lasketaan.
