Der Schwerpunkt eines Flugzeugs ist kein optionales Ausrüstungsteil; Es ist tatsächlich eine der wichtigsten Komponenten des Flugzeugs, wenn es darum geht, seine Flugbahn zu steuern. Der Schwerpunkt eines Flugzeugs, der mit genauen Berechnungen ermittelt wird, ist ein kritischer Faktor bei der Führung und Stabilisierung des Flugzeugs für einen erfolgreichen Flug.
Schwerpunkt (CG) definiert
Wenn Sie jemals einen Seiltänzer beobachtet haben, können Sie den Schwerpunkt verstehen.
Der Seiltänzer fällt nicht so lange, wie er sein Körpergewicht direkt über dem Seil hält. Er könnte die Bewegung eines Regenschirms, ausgestreckter Arme oder baumelnder Gewichte benutzen, um sein Gleichgewicht oder seinen Schwerpunkt aufrecht zu erhalten, wenn seine Körperposition schwanken sollte, bis er wieder über seine Gratwanderung zentriert. Während Seiltanz-Darbietungen unterhaltsam sind, ist der Schwerpunkt bei Flugzeugen ein kritisches Merkmal, das die Konstruktion und das Laden eines Flugzeugs sehr wichtig macht.
NASA definiert den Begriff Schwerpunkt als die durchschnittliche Position des Gewichts eines Objekts.
Im Allgemeinen ist der Schwerpunkt eines Flugzeugs der Punkt, an dem es ausbalancieren würde, wenn es in der Luft schweben würde oder an dem Punkt, an dem der größte Teil seiner Masse fokussiert ist. Der Schwerpunkt wird berechnet, indem zuerst das Datum , ein vom Hersteller festgelegter Messpunkt, lokalisiert wird, der oft an der Vorderkante des Flugzeugflügels angeordnet ist.
Unter Verwendung spezifischer algebraischer Gleichungen kombinieren verschiedene Gewicht- und Inch-Messungen des Flugzeugs den formelmäßigen Schwerpunkt der Ebene. Zum Beispiel dienen der Arm und das Moment als Schlüsseleingaben für die Berechnung . Der Arm stellt den horizontalen Abstand vom Bezugspunkt zum Schwerpunkt der Ebene dar, und der Zeitpunkt ist das Gewicht des Flugzeugs multipliziert mit seinem Arm.
Der Flugzeughersteller diktiert vorgeschriebene Grenzen für die CG, und Flugzeugbetreiber müssen die CG neu berechnen und Fracht und Ausrüstung neu positionieren, wenn dies notwendig ist, um innerhalb dieser Grenzen zu bleiben.
In einem typischen leichten Flugzeug der allgemeinen Luftfahrt befindet sich der Schwerpunkt genau hinter oder hinter der Firewall oder direkt hinter dem Motor. Der Motor, die Avionik, der Pilot und die Passagiere sind die schwersten Komponenten in einem Flugzeug, und die Position der schwersten Gegenstände im Flugzeug wird der ungefähre Ort des Schwerpunkts sein. Bei größeren Flugzeugen kann sich der CG stark von den Treibstoffstandorten und den Beladungsüberlegungen unterscheiden, was das korrekte Laden des Flugzeugs für einen erfolgreichen Flug zwingend macht.
Der Schwerpunkt in Aktion
Jedes einzelne Flugzeug wird bei der Zertifizierung sorgfältig gewogen, und der Schwerpunkt des Flugzeugs und der Ort des Momentarms werden beide bestimmt und dem Besitzer oder Betreiber zur Verfügung gestellt. Diese Nummern sind auf einem offiziellen Gewichts- und Kontoauszugsformular abgedruckt, das in der Betriebsanleitung des Flugzeugs enthalten ist. Jedes Mal, wenn Änderungen an dem Flugzeug, seiner Struktur oder seinen Systemen vorgenommen werden, werden ein neues Gewicht und eine neue Balance berechnet und ein neues Datenblatt erstellt.
Wird beispielsweise eine neue GPS- Einheit installiert, wird das Flugzeug neu gewogen und ein neuer Schwerpunkt berechnet und aufgezeichnet.
Der verantwortliche Pilot oder der Lademeister oder Dispatcher einer Firma sollte immer das Gewicht und die Balance eines Flugzeugs vor dem Fliegen berechnen, um sicherzustellen, dass das Flugzeug mit der eingeschlossenen Nutzlast (Gepäck, Passagiere, Treibstoff usw.) innerhalb seines maximalen Gewichts bleibt Einschränkungen und innerhalb der Grenzen des Schwerpunkts, gemäß dem Handbuch für den Pilotenbetrieb für das bestimmte Flugzeug, das geflogen wird.
Ein Schwerpunkt zu weit vorne oder zu weit hinten kann Probleme für den Piloten verursachen, und jeder Zustand kann gefährlich sein. Ein CG, der zu weit vorne liegt, kann die Leistung verringern. Ein achter CG kann die Leistung erhöhen, wird aber in den meisten kleinen Flugzeugen das Flugzeug instabil machen und möglicherweise eine Situation schaffen, in der der Pilot nicht genug Aufzugssteuerung hat, um sich von einem möglichen Stall / Spin-Szenario zu erholen.