Какие параметры учитываются и по каким формулам находится центр тяжести самолета?
Вы спрашиваете конкретно о центре тяжести (ЦТ), а не о весе. Любой расчет CG обязательно будет включать вес как компонент расчета; поэтому я называю расчеты расчетами веса и баланса (или CG).
Двумя основными способами определения веса и балансировки являются физическое взвешивание самолета и математический расчет на основе прибавления или вычитания к предыдущему весу. Первый выполняется обслуживающим персоналом и формирует вес пустого и центр тяжести для любого данного самолета. Последний может выполняться либо эксплуатантами, либо службой технического обслуживания, и в качестве основы для расчетов используется заранее определенный вес пустого и центр тяжести; это может быть необходимо, например, из-за установки нового оборудования, или пилот может сделать такой расчет, чтобы определить вес и центр тяжести для данного полета, например, с топливом и пассажирами.
Для операций по техническому обслуживанию у большинства самолетов есть раздел в руководстве по техническому обслуживанию или руководстве по эксплуатации, в котором описывается этот процесс. Для производства полетов у большинства самолетов есть информационное руководство или руководство по эксплуатации, в котором предписываются расчеты.
Одним из необходимых параметров является установленная исходная точка .
Основная формула:
Где:
Отмененный консультативный циркуляр FAA AC65-9A содержит целую главу ( Глава 3 ), посвященную теме веса и балансировки, включая именно то, что вы просите, параметры, которые необходимо учитывать, и формулы, используемые для выполнения расчетов. Несмотря на отмену, AC все еще доступен в Интернете (у меня есть печатная копия).
РЕДАКТИРОВАТЬ: см. комментарий ниже от @voretaq7 со ссылкой на превосходный «Справочник по весу и балансировке самолета», цитируемый здесь:
В дополнение к AC 65-9A текущий Справочник по весу и балансировке самолета (FAA-H-8083-1A - доступен здесь) содержит больше, чем вы когда-либо хотели знать о вычислении веса и балансировки.
В настоящее время это прямая ссылка на PDF-файл этого документа.
Мне не совсем понятно, заинтересованы ли вы в определении CG (центра тяжести) нового дизайна или существующего, я думаю, последнее.
В этом случае основными параметрами являются:
Изготовитель предоставляет вам таблицы для определения ЦТ из-за различных условий загрузки (сочетание полезной нагрузки самолета и топлива).
Для легких самолетов вы можете получить хорошее приближение с помощью напольных весов. Сначала вы кладете его под переднее/хвостовое колесо, отмечаете силу F1, а затем делаете то же самое для одного из основных колес. Вы отмечаете силу и берете двойное значение, F2. ЦТ находится в точке линии вдоль фюзеляжа, где моменты F1 и F2 имеют одинаковое значение. Это элементарная алгебра для 10-летних...
Очень простой ответ, знакомый моделистам, — поднять его над землей. Имейте в виду, что ваша горизонтальная (спереди назад) ЦТ обычно немного впереди подъемной силы и «уравновешена» углом падения или триммером руля высоты.
Существует также вертикальная ЦТ (сверху вниз), которую следует сравнивать с вашим центром лобового сопротивления. Обратите внимание, что большинство конструкций хвостового оперения самолетов асимметричны, с большим количеством «вверху», чем внизу, что также увеличивает дифферент вверх. Таким образом, сопротивление вертикального стабилизатора используется более эффективно, что позволяет сэкономить некоторую дифферентовку по горизонтали.
Для полной шкалы есть формулы в POH на основе CG перед загрузкой топлива, людей, багажа и т.д. Очень важная предполетная задача проверить это.
Рон Бейер