Расчет веса листа: Калькулятор веса стального листа
alexxlab | 03.04.2023 | 0 | Разное
Как рассчитать вес и балансировку: пошаговое руководство
Изучение того, как рассчитать вес и балансировку, является одним из самых фундаментальных предполетных навыков, которым учится пилот. В учебном самолете это простой и простой расчет, который со временем станет второй натурой.
По мере того, как вы переходите в более крупный самолет, вес и балансировка могут стать более сложными. Ваша цель должна состоять в том, чтобы практиковать его, пока он не укоренится, и расчет веса и баланса для каждого полета не должен обсуждаться.
К счастью, вес и баланс не требуют сумасшедших математических навыков или часов тяжелой работы. Вместо этого это простой расчет, который вы научитесь вычислять за несколько минут.
Вот пошаговое руководство, как сделать это на любом самолете. Существует также новая технология, такая как ForeFlight, которая упрощает эти расчеты.
Зачем рассчитывать вес и балансировку?
Легко сказать, что перед каждым полетом вы должны выполнять взвешивание и балансировку, потому что так говорит ваш летный инструктор, но почему они так говорят?
Каждый компонент проблемы веса и балансировки является критическим ограничением самолета.
Немногие аспекты производительности или безопасности важнее, чем знание того, что ваш полет находится в пределах допустимых норм.
Правила прямо не требуют, чтобы вы вычисляли свой вес и равновесие перед каждым полетом, однако это подразумевается. Правила предусматривают, что вы рассчитываете взлетную и посадочную дистанции и управляете самолетом в соответствии с AFM.
Если вы не знаете свой вес и равновесие, вы не можете соблюдать это правило. (14 CFR часть 91.9)
Вес
Все мы знаем, что самолеты рассчитаны только на определенный вес. Какие бы ограничения ни были напечатаны в Главе 2 вашего POH/AFM, они будут вашим руководством. Наиболее важным числом является максимальная взлетная масса.
Превышая максимальный вес, вы попадаете в сферу летчика-испытателя. Вот лишь некоторые из отрицательных летных характеристик, которые вы можете ожидать.
- Более высокая скорость взлета с более длинными разбегами
- Более длинные посадочные пробеги
- Снижение производительности, в том числе более низкие крейсерские скорости и медленные наборы высоты
- Более высокие скорости сваливания
- Превышены ограничения на шасси и тормоза
- Большая нагрузка на конструкцию самолета, чем она была рассчитана
Балансировка
или ваш самолет не находится в равновесии, все о поиске загруженного самолета центра тяжести или CG.
Получив это, вы можете сравнить его с диаграммами или таблицами, которые предоставляет вам производитель, чтобы убедиться, что оно находится в допустимых пределах.
ЦТ не может быть слишком далеко вперед или слишком далеко назад. Любая ситуация сделает самолет опасным и потенциально нестабильным.
ЦТ, расположенная впереди переднего предела, приведет к тому, что самолет будет иметь тенденцию к снижению носа. Если нагрузка достаточно серьезная, ход руля высоты может не создавать достаточной силы, чтобы позволить самолету расширяться или вращаться.
Тенденция к опусканию носа увеличивает скорость сваливания самолета и значительно замедляет крейсерский полет.
Если ЦТ расположен слишком далеко от кормы, самолет будет иметь тенденцию задирать нос. Обычно это самая опасная ситуация. Самолет будет иметь заметно более высокую крейсерскую скорость, но будет значительно менее устойчив.
Если самолет начнет тангаж и замедление, как в сценарии сваливания, пилот может оказаться не в состоянии опустить нос, уменьшить угол атаки и восстановиться.
Направленный назад за пределы ЦТ связан с неустранимыми срывами и штопорами.
Условия веса и балансировки
Стандартный пустой вес — Вес планера, двигателей и стационарно установленных приспособлений и жидкостей (включая непригодное топливо и полное моторное масло)
Базовый вес пустого — Стандартный вес пустого плюс любые аксессуары, которые могут быть установлены на вашем самолете
Масса пустого по лицензии — Более старый термин, чем «стандартный вес пустого», который не включает моторное масло
Максимальный вес рампы — Общий вес загруженного самолета публикуется только для некоторых самолетов. Это будет на несколько фунтов тяжелее максимального взлетного веса, потому что предполагается, что вы сожжете немного на руление и разбег.
Максимальный взлетный вес — Максимальный вес, с которым вы можете взлететь.
Максимальный вес приземления — Максимальный вес, с которым вы можете приземлиться.
Это не всегда публикуется, или оно может быть опубликовано как равное взлетному весу. Более крупные самолеты имеют посадочную массу намного меньше взлетной, поскольку они рассчитаны на сжигание сотен (или тысяч) фунтов топлива во время полета.
Максимальный вес без топлива — Вес загруженного самолета со всем, кроме топлива. Опубликовано только для некоторых самолетов. Это показатель нагрузки для уменьшения нагрузки на крылья.
Полезная нагрузка — общий термин для обозначения максимального веса вещей, которые может нести самолет, — пассажиров или груза.
Полезная загрузка — Общий термин для обозначения того, что может нести самолет, что пилот загружает на борт: пилота, пассажиров, груз и топливо. Его можно найти, взяв максимальный взлетный вес и вычтя из него базовый вес пустого самолета.
Датум — выбранная производителем контрольная точка, от которой измеряются все рычаги. Где это неважно, но обычно он находится на кончике кок винта или брандмауэре двигателя.
Рычаг — Расстояние, измеренное до или после исходной точки. Каждое место, где пилот может загрузить объект, будет иметь расстояние до руки, указанное в POH/AFM. Если рука расположена перед базой данных, это будет отрицательное число.
Станция — место в самолете, где можно что-то загрузить. Примеры станций включают передние сиденья, задние сиденья, основное багажное отделение, носовое багажное отделение, топливные баки и т. д.
CG — Центр тяжести, измеренный в дюймах позади исходной точки. Самолет будет иметь минимальное и максимальное положение ЦТ для каждого доступного веса.
Момент — Измерение силы, прикладываемой элементом к самолету. Объект массой 100 фунтов производит больше силы, чем дальше он находится от точки отсчета. Другими словами, 100-фунтовая сумка повлияет на ваше компьютерное местоположение тем сильнее, чем дальше в самолете она находится. Моменты измеряются в дюйм-фунтах.
Индекс момента — Моменты обычно представляют собой длинные числа, поэтому многие POH/AFM индексируют их для упрощения математики. Это просто означает, что они делят их либо на 100, либо на 1000. Таким образом, 123 456,0 дюймо-фунтов становятся 1 234,56 или 123,456.
Три метода расчета веса и баланса
Часто говорят, что существует три метода или способа расчета веса и баланса, но это не совсем так. Все эти «методы» основаны на расчете веса и баланса с помощью простой математической формулы.
Лучше сказать, что ваш POH или AFM предоставит вам один или несколько из этих трех способов выполнения работы. Вы будете либо использовать числа для выполнения математических операций, либо находить числа на графике, либо находить числа в таблице.
Метод расчета
В какой-то степени все расчеты веса и баланса сводятся к математической формуле для веса и баланса.
Вес x Рука = Моменты
Вычисление веса и баланса одним лишь расчетом просто означает, что вы делаете математику для всего — все числа заполняются строка за строкой.
Другие методы просто облегчают вам жизнь, быстро предоставляя вам часть этой информации.
Понимание метода расчета важно, поскольку он является основой для других методов. Если вы можете вычислить вес самолета и сбалансировать его таким образом, вы все равно сможете это вычислить.
Хотите узнать больше о навигационных плоттерах? Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше!
Графический метод
Если ваш POH или AFM включает графики, вы получите как минимум два.
Первый покажет, сколько моментов производит предмет на каждой станции. Таким образом, каждая станция самолета (передние сиденья, задние сиденья, топливо, багаж и т. д.) будет иметь свою линию на графике. На дне будет вес, а на боку моменты.
После того, как вы подсчитали все элементы самолета, просто добавьте общий вес и общий момент. Второй график покажет вам допустимые пределы CG, используя эти два числа.
Табличный метод
Таблицы аналогичны графикам, только они содержат таблицы чисел для каждой станции и аналогичную таблицу для пределов CG.
Как и в графическом методе, единственная задействованная математика должна заключаться в суммировании столбца веса и момента.
Таблицы могут потребовать, чтобы вы немного округлили свои числа, так как каждый предмет будет указан для четного веса. Например, если ваши передние пассажиры в сумме весят 345 фунтов, вы можете использовать линию 350 фунтов. В качестве альтернативы вы можете использовать предоставленную руку и прибегнуть к методу расчета, чтобы получить более точное число.
Определение веса и центровки с помощью метода расчета
Шаг 1. Составьте таблицу
Вес и балансировка начинаются с пустой таблицы, которую вы можете заполнить для каждого рейса. Многие школы и FBO предоставляют вам лист планирования, но его легко сделать самостоятельно.
В первом столбце будут «веса», во втором — «плечо», а в третьем — «моменты». Чтобы напомнить себе, вы можете написать формулу веса и баланса вверху.
Вес x Рычаг = Моменты
Обычные позиции будут следующими.
Список будет зависеть от доступных станций для загрузки в вашем самолете. В первой строке всегда будет вес пустого самолета.
| Вес x | Рычаг = | Моменты | |
| Вес пустого | ? | ? | ? |
| Пилот + второй пилот | ? | ? | ? |
| Задние пассажиры | ? | ? | ? |
| Топливо — основные баки | ? | ? | ? |
| Топливо — дополнительные баки | ? | ? | ? |
| Место для багажа 1 | ? | ? | ? |
| Место для багажа 2 | ? | ? | ? |
| Итого | ? | ? | ? |
Шаг 2. Определите массу и момент пустого самолета
Вы не сможете оформить документы, пока не узнаете, на каком самолете вы будете летать.
Единственным официальным источником информации о массе пустого, центровке и моменте самолета является официальная запись, найденная в POH/AFM этого конкретного самолета. Не используйте образец информации, найденный в Интернете или в вашем личном PIM.
Официальная запись относится к последнему разу, когда механик физически взвешивал самолет. Он должен быть подписан A&P и относиться к конкретному самолету.
Из этой формы вам нужен пустой вес и суммарные моменты. Добавьте их в первую строку таблицы.
| Weight x | Arm = | Moments | |
| Empty weight | 2,100 | 78.3 | 164,430 |
| Pilot + Copilot | ? | ? | ? |
| Задние пассажиры | ? | ? | ? |
| Топливо — главные баки | ? | ? | ? |
| Топливо — дополнительные баки | ? | ? | ? |
| Место для багажа 1 | ? | ? | ? |
| Место для багажа 2 | ? | ? | ? |
| Итого | ? | ? | ? |
Шаг 3.
Взвесьте снаряжение и пассажировЗаполните все пункты в столбце веса. Оценки недостаточно хороши для маленького самолета — вы должны использовать точные цифры. Не бойтесь спрашивать пассажиров, сколько они весят. У многих ПФ есть шкала, которую вы можете использовать, если они не знают. Не забудьте включить тяжелые куртки и ботинки, если сейчас зима!
Вы должны знать, сколько галлонов топлива вмещает ваш самолет, но сколько он весит? Avgas весит 6 фунтов на галлон, так что умножьте галлоны на 6. (Если ваш самолет сжигает Jet-A, у вас будет таблица, в которой указано, сколько он весит при различных температурах — обычно это чуть более 7 фунтов на галлон. .)
Не забудьте включить в самолет все, что не закреплено болтами. Обычно пропущенными предметами являются летные сумки, брошенные на задние сиденья, или запасные части, масло и различные вещи, хранящиеся в багажном отделении.
| Weight x | Arm = | Moments | |
| Empty weight | 2,100 | 78. 3 | 164,430 |
| Pilot + Copilot | 340 | ? | ? |
| Задние пассажиры | 350 | ? | ? |
| Топливо — основные баки | 450 | ? | ? |
| Топливо — дополнительные баки | 0 | ? | ? |
| Место для багажа 1 | 80 | ? | ? |
| Место для багажа 2 | 0 | ? | ? |
| Итого | ? | ? | ? |
Шаг 4 – Найдите рычаг для каждой станции
Далее вам нужно знать рычаг для каждого веса в вашем списке. Это взято из главы 6 вашего POH/AFM. Заполните свою таблицу.
| Weight x | Arm = | Moments | |
| Empty weight | 2,100 | 78.3 | 164,430 |
| Pilot + Copilot | 340 | 85. 0 | ? |
| Задние пассажиры | 350 | 121,0 | ? |
| Топливо — основные баки | 450 | 75,0 | ? |
| Топливо — дополнительные баки | 0 | – | ? |
| Место для багажа 1 | 80 | 150.0 | ? |
| Место для багажа 2 | 0 | – | ? |
| Всего | ? | ? | ? |
Шаг 5. Найдите момент для каждой строки
Выполните умножение для каждой строки, чтобы найти момент.
| Weight x | Arm = | Moments | |
| Empty weight | 2,100 | 78.3 | 164,430 |
| Pilot + Copilot | 340 | 85.0 | 28,900 |
| Rear passengers | 350 | 121. 0 | 42,350 |
| Fuel — main tanks | 450 | 75.0 | 33,750 |
| Fuel — aux tanks | 0 | – | 0 |
| Baggage area 1 | 80 | 150.0 | 12,000 |
| Baggage area 2 | 0 | – | 0 |
| Total | ? | ? | ? |
Шаг 6 – Найдите общий вес
Сложите столбец веса. Ваш общий вес меньше максимального взлетного веса вашего самолета?
Если вы превысили максимальный взлетный вес, перепроверьте свои цифры. Возможно, вам придется оставить некоторые предметы (или людей!) позади. Или вы можете подумать о том, чтобы уйти с меньшим количеством топлива, если это безопасно.
| Вес x | Рычаг = | Moments | |
| Empty weight | 2,100 | 78. 3 | 164,430 |
| Pilot + Copilot | 340 | 85.0 | 28,900 |
| Rear passengers | 350 | 121.0 | 42,350 |
| Топливо — основные баки | 450 | 75,0 | 33 750 |
| Топливо — дополнительные баки | 0 9173 0 | – | 0174|
| Baggage area 1 | 80 | 150.0 | 12,000 |
| Baggage area 2 | 0 | – | 0 |
| Total | 3,320 | ? | ? |
Шаг 7 – Найдите общий момент и центр тяжести
Ваш POH/AFM предоставит способ определить, находится ли самолет в равновесии. Это даст ответ, используя общие моменты, общее плечо (CG) или и то, и другое.
Добавьте столбец момента. Этого будет достаточно, если у вас есть диаграмма в вашем POH/AFM для загруженных моментов.
Не забудьте исправить его на соответствующий индекс, который соответствует информации в вашем POH. Возможно, вам придется разделить на 100 или 1000.
| Weight x | Arm = | Moments | |
| Empty weight | 2,100 | 78.3 | 164,430 |
| Pilot + Copilot | 340 | 85.0 | 28,900 |
| Rear passengers | 350 | 121.0 | 42,350 |
| Fuel — main tanks | 450 | 75.0 | 33,750 |
| Fuel — aux tanks | 0 | – | 0 |
| Площадь багажа 1 | 80 | 150,0 | 12 000 |
| 12 000 | |||
| 0 | |||
| Итого | 3 320 | ? | 281 430 |
Если вам нужно вычислить центр тяжести, возьмите общий момент (без индекса) и разделите на общий вес.
Распространенной ошибкой является сложение всех рук, но это не даст полезного числа. Вместо этого вам нужно рассчитать его на основе веса и сил в самолете, которые представлены моментами и весом.
| Вес x | Arm = | Moments | |
| Empty weight | 2,100 | 78.3 | 164,430 |
| Pilot + Copilot | 340 | 85.0 | 28,900 |
| Rear passengers | 350 | 121.0 | 42 350 |
| Топливо – Основные баки | 450 | 75.0 | 33 750 |
| .0173 – | 0 | ||
| Baggage area 1 | 80 | 150.0 | 12,000 |
| Baggage area 2 | 0 | – | 0 |
| Total | 3,320 | CG = 84.8 * | 281 430 |
*ЦТ = Моменты/Вес = 281 430/3320 = 84,8
Помните – Вес и балансировка перед каждым полетом , вам нужно принять меры, чтобы исправить это до отъезда.
