GRAVITE (AĞIRLIK) MERKEZI VE BALANS SINIRLARI HESABI
Genel Bilgi
Tartı ekipmanları da yerlerine konduktan sonra ağırlık denge kayıt ve hesaplamalarına geçilir.
Moment: Bir kuvvetin döndürme etkisine moment denir.
Ortalama aerodinamik hat (veter) (mac main aerodynamic cord): Uçağın gerçek kanat veya kanatları gibi tüm uçuş sahası boyunca aynı kuvvet vektörlerinin etki ettiği kabul edilen hayali kesit hattına ortalama aerodinamik hat denir.
Bir uçağın ortalama aerodinamik hattı (veteri) daima hücum kenarının veya hattın ön kenarının referans hattına olan mesafesiyle ifade edilir.
Ağırlık
Ağırlık, uçağın ilk tasarımından itibaren servisten çıkışına kadar göz önüne alınması gereken önemli bir değerlendirme faktörüdür. Büyük kapasiteli (kargo, yolcu) ve süpersonik uçaklarda ağırlık bilgileri ağırlık değişimi önemli bir faktör olarak göz önünde bulundurulmalıdır.
Ağırlık Merkezi
Uçağın dengede durduğu merkezdir. Bunun referans noktadan uzaklığını bulmak için toplam moment, toplam ağırlığa bölünür. Uçağın ağırlık merkezinin yeri yakıt, yağ vb. kayıplarla değişir.
Azami ağırlık (gross) momenti:
Bir uçağın azami (GROSS) ağırlığını teşkil eden ağırlıkların momentleri toplamına uçağın azami ağırlık (GROSS) momenti denir.
Ø Referans hattı:
Uçaklarda bütün moment kolları uçak uzunlama eksenine dik olan hayalî bir düzlemden itibaren ölçülür. Bu yüzey referans hattı olarak isimlendirilir. Ve ters işaretli moment kolları oluşturmamak için genellikle uçağın hemen burnundan veya burnuna yakın bir yerden geçiyor kabul edilir. Genel olarak uçakların ağırlık ve balans sistemlerinde başlıca ve hatta hemen hemen tek ağırlık merkezi uzunlamasına ağırlık merkezi olduğundan bütün moment kolları birbirine paralel ve referans yüzeyine diktir.
Moment
Moment, maddenin ağırlığıyla moment kolunun çarpımına eşittir (Pozitif ağırlıkla negatif kol çarpıldığında moment negatif, negatif ağırlıkla negatif kol çarpıldığında moment pozitif, pozitif kolla negatif ağırlık çarpımında moment negatiftir.).
Esas Moment (Basic Moment)
Bütün esas (Basic) ağırlıkların meydana getirdiği momentlerin toplamıdır.
Moment Kolu
Maddelerin ağırlık merkezinin referans hattına olan uzaklığıdır (ARM).
1.3.3. Ortalama Kol
Ortalama kolu bulmak için ağırlıklar ve momentlerin ayrı ayrı toplanıp momentlerin toplamı toplam ağırlığa bölünür.
1.3.4. Esas Moment Kolu (Basic Arm)
Uçak esas ağırlık şartlarında iken referans nokta ile denge veya ağırlık merkezi arasındaki mesafedir.
1.3.5. Azami Ağırlık Moment Kolu (Gross weight arm)
Uçak azami (GROSS) ağırlık durumunda iken referans düzleminden uçağın ağırlık merkezine veya denge noktasına kadar olan mesafeye denir.
Bu kol uçağın toplam momentinin toplam ağırlığa bölünmesi ile elde edilir.
Genel Bilgi
Tartı ekipmanları da yerlerine konduktan sonra ağırlık denge kayıt ve hesaplamalarına geçilir.
Moment: Bir kuvvetin döndürme etkisine moment denir.
- Uçağın ağırlık merkezi yerinin ifadesi: Uçağın ağırlık merkezi, inç veya milimetre olarak referans hattından olan mesafe ile veya Ortalama Aerodinamik Veterin (MAC) yüzdesi ile ifade edilir.
- Referans: Uçaklarda bütün moment kolları uçak uzunlama eksenine dik olan hayalî bir düzlemden itibaren ölçülür. Bu hayalî düzleme de referans hat / hattı denir.
Ortalama aerodinamik hat (veter) (mac main aerodynamic cord): Uçağın gerçek kanat veya kanatları gibi tüm uçuş sahası boyunca aynı kuvvet vektörlerinin etki ettiği kabul edilen hayali kesit hattına ortalama aerodinamik hat denir.
Bir uçağın ortalama aerodinamik hattı (veteri) daima hücum kenarının veya hattın ön kenarının referans hattına olan mesafesiyle ifade edilir.
Ağırlık
Ağırlık, uçağın ilk tasarımından itibaren servisten çıkışına kadar göz önüne alınması gereken önemli bir değerlendirme faktörüdür. Büyük kapasiteli (kargo, yolcu) ve süpersonik uçaklarda ağırlık bilgileri ağırlık değişimi önemli bir faktör olarak göz önünde bulundurulmalıdır.
Ağırlık Merkezi
Uçağın dengede durduğu merkezdir. Bunun referans noktadan uzaklığını bulmak için toplam moment, toplam ağırlığa bölünür. Uçağın ağırlık merkezinin yeri yakıt, yağ vb. kayıplarla değişir.
- Ağırlık merkezi limitleri: Uçağın emniyetle uçabilmesi için ağırlık merkezinin hareket edebileceği son nokta olmalıdır. Yüklenmiş uçağın ağırlık merkezi kalkışta, uçuş sırasında ve inişte limit içinde olmalıdır. Uçağın ağırlık merkezi limitleri ilgili teknik kitaplar da mevcuttur.
Azami ağırlık (gross) momenti:
Bir uçağın azami (GROSS) ağırlığını teşkil eden ağırlıkların momentleri toplamına uçağın azami ağırlık (GROSS) momenti denir.
Ø Referans hattı:
Uçaklarda bütün moment kolları uçak uzunlama eksenine dik olan hayalî bir düzlemden itibaren ölçülür. Bu yüzey referans hattı olarak isimlendirilir. Ve ters işaretli moment kolları oluşturmamak için genellikle uçağın hemen burnundan veya burnuna yakın bir yerden geçiyor kabul edilir. Genel olarak uçakların ağırlık ve balans sistemlerinde başlıca ve hatta hemen hemen tek ağırlık merkezi uzunlamasına ağırlık merkezi olduğundan bütün moment kolları birbirine paralel ve referans yüzeyine diktir.
Moment
Moment, maddenin ağırlığıyla moment kolunun çarpımına eşittir (Pozitif ağırlıkla negatif kol çarpıldığında moment negatif, negatif ağırlıkla negatif kol çarpıldığında moment pozitif, pozitif kolla negatif ağırlık çarpımında moment negatiftir.).
Esas Moment (Basic Moment)
Bütün esas (Basic) ağırlıkların meydana getirdiği momentlerin toplamıdır.
Moment Kolu
Maddelerin ağırlık merkezinin referans hattına olan uzaklığıdır (ARM).
1.3.3. Ortalama Kol
Ortalama kolu bulmak için ağırlıklar ve momentlerin ayrı ayrı toplanıp momentlerin toplamı toplam ağırlığa bölünür.
1.3.4. Esas Moment Kolu (Basic Arm)
Uçak esas ağırlık şartlarında iken referans nokta ile denge veya ağırlık merkezi arasındaki mesafedir.
1.3.5. Azami Ağırlık Moment Kolu (Gross weight arm)
Uçak azami (GROSS) ağırlık durumunda iken referans düzleminden uçağın ağırlık merkezine veya denge noktasına kadar olan mesafeye denir.
Bu kol uçağın toplam momentinin toplam ağırlığa bölünmesi ile elde edilir.
Ağırlık ve Balansın Hesaplanması
Burun jak probundan aldığımız miktar değer 3990 kg
Sol gövde jak probundan aldığımız miktar değer 2740 kg
Sağ gövde jak probundan aldığımız miktar değer 3080 kg
Sağ ve soldan aldığımız miktarları toplayıp referans hattına uzaklıkla çarparız. Amaç iki ayrı ağırlığı tek düşünmektir.
2740+3080=5820 kg
5820x14,04=81712,8 kgm moment Burun jak:
3990x4,792=19120,08 kgm moment
Burun ve gövde momentlerini ikisi de aynı yönde olduğu için toplarız. 81712,8+19120,08=100832,88 kgm toplam moment
Toplam momenti total ağırlığa böleriz. Total ağırlık jak proplarından aldığımız değerlerin toplamıdır.
2740+3080+3990=9810 kg
81712,8 / 9810= 8,32 m. ağırlık merkezinin referans hattına olan uzaklığıdır.
Her uçağın limit değerlerini belirten kayıtları vardır. Eğer ağırlık merkezi limit içinde ise durum normaldir. Limit dışında ise ağırlık merkezini limit içine getirmek için ağırlık merkezinin kaydığı yönün zıttına ağırlık ilave edilir veya ağırlık merkezinin kaydığı taraftan ağırlık eksiltilir.
Biz ağırlık hesabını yaparken uçakta olmaması gerekenlerden sadece motor yağı vardı.
Şimdi yağ olmadan tekrar hesap edelim.
Yağ miktarı: 21,3 kg
TİO’dan bakıldığında bu ağırlık artı olarak 182 kgm moment etkisi yaratır.
Toplam momenti 100832,88 kgm bulmuştuk. Bundan yağ ağırlık momentini çıkarmamız gerekir.
100832,88-182= 100650,88 toplam moment
9810-21,3= 9788,7 kg toplam ağırlık (yağsız)
100650,88/9788,7= 10,28 m referans hattına ağırlık merkezinin uzaklığı. LİMİT:10,00-10,36 m
Bulduğumuz değer, limit içinde olduğu için balanslama gerekmemektedir. Eğer limit dışına çıkarsa balans ağırlığı kullanarak limit içine getirilmelidir.
Burun jak probundan aldığımız miktar değer 3990 kg
Sol gövde jak probundan aldığımız miktar değer 2740 kg
Sağ gövde jak probundan aldığımız miktar değer 3080 kg
Sağ ve soldan aldığımız miktarları toplayıp referans hattına uzaklıkla çarparız. Amaç iki ayrı ağırlığı tek düşünmektir.
2740+3080=5820 kg
5820x14,04=81712,8 kgm moment Burun jak:
3990x4,792=19120,08 kgm moment
Burun ve gövde momentlerini ikisi de aynı yönde olduğu için toplarız. 81712,8+19120,08=100832,88 kgm toplam moment
Toplam momenti total ağırlığa böleriz. Total ağırlık jak proplarından aldığımız değerlerin toplamıdır.
2740+3080+3990=9810 kg
81712,8 / 9810= 8,32 m. ağırlık merkezinin referans hattına olan uzaklığıdır.
Her uçağın limit değerlerini belirten kayıtları vardır. Eğer ağırlık merkezi limit içinde ise durum normaldir. Limit dışında ise ağırlık merkezini limit içine getirmek için ağırlık merkezinin kaydığı yönün zıttına ağırlık ilave edilir veya ağırlık merkezinin kaydığı taraftan ağırlık eksiltilir.
- SONUÇ: Ağırlık merkezini uçağın TİO’sunda belirtilen limitte tutmaktır.
Biz ağırlık hesabını yaparken uçakta olmaması gerekenlerden sadece motor yağı vardı.
Şimdi yağ olmadan tekrar hesap edelim.
Yağ miktarı: 21,3 kg
TİO’dan bakıldığında bu ağırlık artı olarak 182 kgm moment etkisi yaratır.
Toplam momenti 100832,88 kgm bulmuştuk. Bundan yağ ağırlık momentini çıkarmamız gerekir.
100832,88-182= 100650,88 toplam moment
9810-21,3= 9788,7 kg toplam ağırlık (yağsız)
100650,88/9788,7= 10,28 m referans hattına ağırlık merkezinin uzaklığı. LİMİT:10,00-10,36 m
Bulduğumuz değer, limit içinde olduğu için balanslama gerekmemektedir. Eğer limit dışına çıkarsa balans ağırlığı kullanarak limit içine getirilmelidir.
Şekil 1: Ağırlık merkezi referans hattının yeri
Ağırlık merkezi gövde ekseni merkez hattı üzerinden burun tarafına kayarsa kalkış ve inişte burun aşağı olacağından stabil kalkış ve iniş sıkıntısı çekilir. Uçağın yere çakılmasına sebep olur.
Şekil 1.2: Ağırlık merkezinin arkaya kayması
Ağırlık merkezi geride olursa uçağın arkaya doğru takla atması meydana gelebilir.
Bu durum dengesiz yüklemelerden ağırlık merkezinin limit dışına çıkmansa sebep olur. Stabil uçuş açısından ikmal ve yüklemeler çok önemlidir.
Ağırlık merkezi gövde ekseni merkez hattı üzerinden burun tarafına kayarsa kalkış ve inişte burun aşağı olacağından stabil kalkış ve iniş sıkıntısı çekilir. Uçağın yere çakılmasına sebep olur.
Şekil 1.2: Ağırlık merkezinin arkaya kayması
Ağırlık merkezi geride olursa uçağın arkaya doğru takla atması meydana gelebilir.
Bu durum dengesiz yüklemelerden ağırlık merkezinin limit dışına çıkmansa sebep olur. Stabil uçuş açısından ikmal ve yüklemeler çok önemlidir.