Der Schwerpunkt eines Flugzeugs

Der Schwerpunkt eines Flugzeugs ist keine optionale Ausrüstung. Tatsächlich ist es eine der wichtigsten Komponenten des Flugzeugs, wenn es darum geht, seine Flugbahn zu kontrollieren. Der mit präzisen Berechnungen ermittelte Schwerpunkt eines Flugzeugs ist ein entscheidender Faktor für die Führung und Stabilisierung des Flugzeugs für einen erfolgreichen Flug.

Schwerpunkt (CG) definiert

Wenn Sie jemals einen Seiltänzer gesehen haben, verstehen Sie möglicherweise den Schwerpunkt. Der Seiltänzer fällt nicht, solange er sein Körpergewicht direkt über dem Seil zentriert hält. Sollte seine Körperhaltung schwanken, könnte er die Bewegung eines Regenschirms, ausgestreckter Arme oder baumelnder Gewichte verwenden, um das Gleichgewicht oder den Schwerpunkt aufrechtzuerhalten, bis er sich wieder über seinem Drahtseil zentriert. Während Seiltänzerleistungen unterhaltsam sind, ist der Schwerpunkt bei Flugzeugen ein kritisches Merkmal, das die Konstruktion und Beladung eines Flugzeugs sehr wichtig macht.

Die 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 sich ausbalancieren würde, wenn es in der Luft schweben würde, oder der Punkt, an dem der größte Teil seiner Masse fokussiert ist. Der Schwerpunkt wird berechnet, indem zuerst der Datum Dies ist ein vom Hersteller festgelegter Messpunkt, der sich häufig an der Vorderkante des Flugzeugflügels befindet. Unter Verwendung spezifischer algebraischer Gleichungen werden verschiedene Gewichts- und Zollmaße des Flugzeugs kombiniert, um den formelhaften Schwerpunkt des Flugzeugs zu definieren. Zum Beispiel die Arm und Moment dienen als Schlüsseleingabe für die Berechnung.

Der Arm stellt die horizontale Entfernung vom Bezugspunkt zum Schwerpunkt des Flugzeugs dar, und der Moment ist das Gewicht des Flugzeugs multipliziert mit seinem Arm. Der Flugzeughersteller schreibt vorgeschriebene Grenzen für die CG vor, und die Flugzeugbetreiber müssen die CG neu berechnen und Fracht und Ausrüstung gegebenenfalls neu positionieren, um innerhalb dieser Grenzen zu bleiben.

In einem typischen leichten Flugzeug der allgemeinen Luftfahrt befindet sich der Schwerpunkt direkt hinter oder hinter der Brandmauer oder direkt hinter dem Triebwerk. Der Motor, die Avionik, der Pilot und die Passagiere sind die schwersten Komponenten in einem Flugzeug, und die Position der schwersten Gegenstände im Flugzeug ist die ungefähre Position des Schwerpunkts. Bei größeren Flugzeugen kann der Schwerpunkt je nach Treibstoffstandort und Beladungsaspekten stark variieren, sodass eine ordnungsgemäße Beladung des Flugzeugs für einen erfolgreichen Flug unerlässlich ist.

Der Schwerpunkt in Aktion

Jedes einzelne Flugzeug wird bei der Zertifizierung sorgfältig gewogen, und der Schwerpunkt des Flugzeugs und die Position des Momentarms werden sowohl bestimmt als auch dem Eigner oder Betreiber zur Verfügung gestellt. Diese Nummern sind auf einem offiziellen Gewichts- und Bilanzformular abgedruckt, das in der Bedienungsanleitung des Flugzeugs enthalten ist. Jedes Mal, wenn Änderungen am Flugzeug, seiner Struktur oder seinen Systemen vorgenommen werden, werden ein neues Gewicht und eine neue Balance berechnet und ein neues Datenblatt erstellt. Wenn beispielsweise eine neue GPS-Einheit installiert ist, wird das Flugzeug erneut gewogen und ein neuer Schwerpunkt berechnet und aufgezeichnet.

Der verantwortliche Pilot oder der Lademeister oder Versender eines Unternehmens sollte vor dem Flug immer das Gewicht und das Gleichgewicht eines Flugzeugs berechnen, um sicherzustellen, dass das Flugzeug mit der enthaltenen Nutzlast (Gepäck, Passagiere, Treibstoff usw.) innerhalb seines Maximalgewichts bleibt Einschränkungen und innerhalb des Schwerpunkts Einschränkungen gemäß dem Betriebshandbuch des Piloten für das jeweilige Flugzeug, das geflogen wird.

Ein zu weit vorne oder zu weit hinten liegender Schwerpunkt kann dem Piloten Probleme bereiten, und beide Zustände können gefährlich sein. Ein CG, der zu weit vorne liegt, kann die Leistung beeinträchtigen. Ein Heck-Schwerpunkt kann die Leistung steigern, macht das Flugzeug jedoch in den meisten kleinen Flugzeugen instabil und kann möglicherweise zu einer Situation führen, in der der Pilot nicht über genügend Aufzugssteuerung verfügt, um sich von einem potenziellen Stall- / Spin-Szenario zu erholen.