طريقة الاستخدام
- اختر وحدة الوزن ووحدة الذراع اللتين تتوفر بياناتك بهما.
- اكتب بنداً واحداً في كل سطر ضمن البنود: الاسم؛ الوزن؛ الذراع، مع فواصل منقوطة بين الأجزاء الثلاثة.
- اكتب حد مركز الثقل الأمامي وحد مركز الثقل الخلفي والوزن الأقصى من بيانات الطائرة.
- اقرأ مركز الثقل وفحص نطاق التوازن، ثم افتح خطوات الحساب لترى عزم كل بند.
كيف يُحسب مركز الثقل
لكل بند وزن وذراع، وهو بعده عن نقطة المرجع. وعزمه هو الوزن مضروباً في الذراع. الوزن الكلي مجموع الأوزان، والعزم الكلي مجموع العزوم. ومركز الثقل هو العزم الكلي مقسوماً على الوزن الكلي، أي نقطة توازن كل البنود معاً (دليل الوزن والتوازن للطائرات الصادر عن FAA، FAA-H-8083-1، الفصل 2).
العزم = الوزن × الذراع
الوزن الكلي = مجموع الأوزان
العزم الكلي = مجموع (الوزن × الذراع)
مركز الثقل = العزم الكلي ÷ الوزن الكلي- مثال التحميل في دليل FAA (الفصل 7، الشكل 7-9) فيه طائرة فارغة وزنها 1,876.0 lb عند ذراع 36.14 in، وطيار وزنه 170 lb عند 34.0 in، والحد الأدنى من الوقود 115 lb عند 48.0 in. الوزن الكلي 2,161.0 lb والعزم الكلي 79,098.6 lb-in، فيكون مركز الثقل +36.6 in.
- الذراع السالب يقع خلف نقطة المرجع، فيسحب مركز الثقل إلى الخلف.
نطاق التوازن
تعطي بيانات الطائرة حدي مركز الثقل الأمامي والخلفي والوزن الأقصى. والتوازن آمن حين يقع مركز الثقل بين الحدين، ولا يتجاوز الوزن الحد الأقصى. ويعطي مثال الدليل حدوداً تتوقف على الوزن (مثلاً من +40.9 إلى +46.0 in عند 3,100 lb، ومن +33.0 إلى +46.0 in عند 2,250 lb أو أقل)، مع خط مستقيم بين النقاط المعطاة.
- تأخذ هذه الصفحة حداً أمامياً واحداً وحداً خلفياً واحداً ووزناً أقصى واحداً. وحيث يتغيّر النطاق مع الوزن، تحقق من التوازن عند الوزن الذي تطير به مقابل الحدود الخاصة بذلك الوزن.
- الفحص للتحميل الذي تدخله. وقد يكون التحميل مقبولاً ثم يخرج عن النطاق إذا نُقلت البنود من أماكنها.
ما لا تغطيه هذه الأداة
- وزن الطائرة الفارغ ونقطة مرجعها، وهما يأتيان من تقرير الوزن: أدخلهما بنداً.
- استهلاك الوقود أثناء الرحلة، الذي يغيّر مركز الثقل وأنت تطير، وكمية الوقود في كل خزان.
- النسبة المئوية من الوتر الهوائي المتوسط، وأي مقياس آخر لمركز الثقل تستخدمه بيانات الطائرة.
- هذه الأداة للتدريب والتخطيط، وليست للطيران الفعلي.
مثال محلول: التحميل الوارد في دليل الشكل 7-9
الطائرة فارغة تزن 1,876.0 lb عند ذراع 36.14 in، أي عزم قدره 67,798.6 lb-in. والطيار 170 lb عند 34.0 in، بعزم 5,780.0 lb-in، والحد الأدنى من الوقود 115 lb عند 48.0 in، بعزم 5,520.0 lb-in.
الوزن الكلي 2,161.0 lb والعزم الكلي 79,098.6 lb-in، فيكون مركز الثقل 79,098.6 ÷ 2,161.0 = 36.60 in. وأمام حدي 33.0 in و46.0 in، والوزن الأقصى 3,100 lb، يقع التحميل ضمن نطاق التوازن.
| الناتج | القيمة |
|---|---|
| الوزن الكلي | 2,161.0 lb (980.2 كغ) |
| العزم الكلي | 79,098.6 lb-in |
| مركز الثقل | 36.60 in |
الأسئلة الشائعة
ما هو مركز الثقل؟
هو النقطة التي يؤثر عندها الوزن الكلي للطائرة، ويُعطى كمسافة من نقطة المرجع. وهو العزم الكلي مقسوماً على الوزن الكلي.
ما هو العزم في الوزن والتوازن؟
العزم هو الوزن مضروباً في الذراع الذي يعمل عنده، فهو أثر دوراني حول نقطة المرجع. وتُجمع عزوم كل البنود لإيجاد مركز الثقل.
لماذا يمكن أن يكون الوزن مقبولاً ومع ذلك يختل التوازن؟
يمكن أن يكون الوزن تحت الأقصى بينما يقع مركز الثقل خارج حد المقدمة أو المؤخرة، لأن البنود في أماكن غير صحيحة. وفحص نطاق التوازن يختبر الوزن ومركز الثقل معاً.
أين أجد الحدود الخاصة بطائرتي؟
الحدود موجودة في بيانات الوزن والتوازن للطائرة، وفي ورقة بيانات شهادة النوع، وفي دليل الطيران أو معلومات التحميل المعتمدة. استخدم هذه الأرقام، وليس المثال.
هل يمكن استخدام هذه الأداة في رحلة حقيقية؟
لا، ليس وحدها. الأداة للتدريب والتخطيط. للرحلة الحقيقية استخدم بيانات الوزن والتوازن الخاصة بالطائرة، والتحميل الفعلي الموزون، ودليل الطيران.
المصادر
آخر مراجعة للأرقام والنص: الثلاثاء، 30 جمادى الأولى 1448 بعد الهجرة.