Загрузка самолета
Транспортный и сельскохозяйственный варианты самолета
Положение центра тяжести самолета оказывает большое влияние на поведение самолета в воздухе и управление им.
Неправильная загрузка приводит к ухудшению устойчивости и управляемости самолета, усложняет взлет и посадку, ухудшает аэродинамические качества самолета. Поэтому перед полетом необходимо убедиться в правильном размещении пассажиров, багажа или грузов и определить положение центра тяжести груженого самолета.
Не менее важно следить за тем, чтобы полетный вес самолета не превышал установленных норм, так как перегрузка его вызывает повышенные напряжения в деталях и может привести к поломке.
В табл. 3 приведены весовые данные самолета.
На рис. 10 показаны положение центра тяжести пустого самолета с полным оборудованием, длина средней аэродинамической хорды бипланной коробки крыльев (САХ) и ее положение относительно осей координат.
За оси координат для подсчета центровки при различных вариантах загрузки взяты ось самолета и ось шпангоута № 5, отделяющего грузовую кабину от кабины летчиков.
В табл. 4 приведены центровочные данные самолета.
Всякое изменение места установки оборудования, производимое эксплуатирующими подразделениями, или изменение его комплектовки может значительно изменить центровку пустого самолета. В этих случаях центровка обязательно должна определяться пересчетом, как показано ниже в примерах расчета центровки.
- Рис. 10. Средняя аэродинамическая хорда коробки крыльев самолета
Таблица 3
Весовые данные самолета
| Весовые данные самолета | № самолета | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| по 136-20 | с 137-01 по 159-30 | с 160-01 по 163-20 | с 164-01 по 171-20 | с 172-01 | |
| Вес пустого самолета с полным оборудованием | 3225±32 | 3300±23 | 3320±23 | 3320 ±23 | 3367 ± 23 |
| Нормальный полетный вес | 4740 | 5000 | 5000 | 5250 | 5250 |
| Полная нагрузка | 1515 | 1700 | 1680 | 1930 | 1883 |
| Максимальный полетный вес | 4740 | 5000 | 5000 | 5500 | 5500 |
| Полная нагрузка при максимальном полетном весе | 1515 | 1700 | 1680 | 2180 | 2133 |
Центровочные данные самолета
Наименование центровки |
№ самолета | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| по 136-20 | с 137-1 по 159-20 | с 160-1 по 163-20 | с 164-1 по 171-20 | с 172-1 | |
| Предельная эксплуатационная центровка, % САХ: | |||||
| передняя | 19,2 | 19,2 | ,17,2 | 17,2 | 17,2 |
| задняя | 33 | 33 | 33 | 33 | 33 |
| Центровка пустого самолета с полным оборудованием, % САХ: | |||||
| передняя | 21,9 | 21,9 | 21,9 | 21,9 | 20,4 |
| задняя | 23,4 | 23,4 | 23,4 | 23,4 | 22,4 |
| Расстояние центра тяжести пустого самолета с полным оборудованием от шпангоута № 5, м: | |||||
| минимальное | 0,550 | 0,550 | 0,550 | 0,550 | 0,513 |
| максимальное | 0,585 | 0,585 | 0,585 | 0,585 | 0,558 |
- Рис. 11. Разметка положения грузов на борту самолета
При загрузке самолета можно пользоваться отметками, нанесенными на правой стенке грузового отсека зеленой и красной краской (рис. 11). Против зеленой стрелки с надписью «До 1500 кг» можно располагать любой груз. При этом центровка в полете будет равна 24-25% САХ. Эта центровка соответствует наибольшему запасу продольной статической устойчивости самолета без применения триммера.
Красные стрелки с отметками 1500,1200, 1000,800, 600, 400 и 300кг показывают самое заднее положение ц.т. груза, при котором самолет имеет еще достаточный запас продольной статической устойчивости. При этом центровка получается около 33% САХ, т. е. самая задняя из допустимых.
Пример. Один груз весом 600 кг можно расположить в любом месте между зеленой стрелкой с отметкой «До 1500 кг» и красной стрелкой с отметкой «600 кг».
Если грузов несколько, необходимо размещать их так, чтобы общий центр тяжести находился под красной отметкой, равной общему весу грузов, или впереди, вплоть до зеленой стрелки включительно.
Если величина груза не соответствует значениям цифр, нанесенных на борту фюзеляжа, например 650 кг, то нельзя его размещать против цифр 600, 400 и 300, так как такое размещение груза создает недопустимую заднюю центровку, превышающую 33% САХ.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. В хвостовом отсеке фюзеляжа за шпангоутом № 15 размещать груз запрещается
При большом количестве грузов и наличии пассажиров положение центра тяжести загруженного самолета следует проверять по способу моментов или по приведенным ниже графикам индексов.
Пример применения способа моментов показан в табл. 5. В таблицу записываются веса грузов, включая вес самолета, расстояния центров тяжести каждого груза от шпангоута № 5, и моменты, вычисленные перемножением весов на расстояния до шпангоута № 5. Плечи считаются положительными для грузов, расположенных позади шпангоута № 5, и отрицательными для грузов, расположенных впереди шпангоута № 5.
Плечо центра тяжести пустого самолета берется из табл. 4.
После суммирования весов и моментов определяется расстояние центра тяжести самолета (it шпангоута № 5 по формуле:
а центровка в процентах САХ по формуле:
где L - расстояние от начала САХ до шпангоута № 5, равное 0,05 м;
bСАХ- длина САХ, равная 2,269 м. По формулам (1) и (2) получаем:
Таблица 5
Примеры расчета по способу моментов
| Наименование груза | Вес G, кг | Плечо х м | Момент Gx. кгм |
|---|---|---|---|
| Пустой самолет с полным оборудованием | 3367 | 0.513 | 1730 |
| Экипаж (2 человека) | 180 | -0,336 | -60 |
| Топливо | 50 | 0,944 | 47 |
| Масло | 25 | -1,586 | -40 |
| Противообледенительная жидкость | 16 | -0,465 | -8 |
| Σ G = 3638 кг | -0,485 | Σ Gx = 1669 кгм |
| Наименование груза | Вес G, кг | Плечо х м | МоментGx. кгм |
|---|---|---|---|
| Пустой самолет с полным оборудованием | 3367 | 0.513 | 1730 |
| Снятый борт инструмент | -42 | 6,97 | -292 |
| Экипаж (2 человека) | 180 | -0,336 | -60 |
| Топливо | 50 | 0,944 | 47 |
| Масло | 25 | -1,586 | -40 |
| Противообледенительная жидкость | 16 | -0,485 | -8 |
| Σ G = 3596 кг | - | Σ Gx = 1377 кгм |
Рассмотренный случай соответствует передней центровке самолета, когда он без грузов возвращается на базу с минимальными запасами топлива и масла в баках, но с полным бачком противообледенительной жидкости. При этом взят случай, когда пустой самолет имеет центровку 20,4% САХ, т. е. наиболее переднюю из возможных для данной серии.
Производимое эксплуатирующими подразделениями изменение заводской компоновки или комплектовки оборудования может значительно изменить центровку. В табл. 6 произведен расчет центровки для того случая, когда с самолета снят борт инструмент (рис. 12). Вес ящика с борт инструментом 42 кг. Плечо относительно шпангоута № 5 равно 6,97 м. Получаем:
Центровка далеко вышла за пределы допустимой передней центровки 17,2% САХ.
В таблицах расчета центровок по графикам индексов (см. ниже) показан пример применения этого способа для такого случая, когда имеются нагрузки в грузовом отсеке.
Индекс груза
где g - вес груза, кг;
х - расстояние центра тяжести груза от шпангоута № 5;
G = 5200 кг - условный вес самолета в полете. Индексы приняты положительными для грузов, расположенных позади шпангоута № 5, и отрицательными для грузов, расположенных впереди шпангоута № 5.
По формуле (3) вычислены индексы переменных нагрузок (топливо, масло, экипаж, пассажиры, грузы) в зависимости от их веса и положения и нанесены на графики (рис. 13-15) в виде прямых линий.
На графике, приведенном на рис. 16, даны индексы самолета с нагрузками в зависимости от полетного веса и показаны границы допустимых центровок.
По полетному весу 4987 кг и суммарному индексу 65,6 см из графика рис. 16, б определяется центровка - х сах = 28,1% САХ.
По полетному весу 5047 кг и суммарному индексу из графика рис. 16, б определяется центровка
-х сах = 27,5% САХ.
Водный вариант самолета
Для получения рекомендуемых центровок самолет на поплавках следует эксплуатировать с реверсивным винтом В-514-Д8 и регулятором оборотов РВ-101.
Загрузку самолета необходимо вести в пределах установленного полетного веса, не выходя из диапазона предельных эксплуатационных центровок. В табл. 10 приведены весовые данные самолета на поплавках.
Центровочные данные самолета на поплавках приведены в табл. 11.
- Рис. 12. Расположение бортового инструмента и аккумуляторов: а - транспортный вариант самолета по № 116-04; б - транспортный вариант самолета с № 116-05 по № 136-20; в - транспортный вариант самолета с № 137-01; г - сельскохозяйственный вариант самолета
Данные табл. 10 и 11 соответствуют самолету с винтом В-514-Д8. При замене его винтом В-509А-Д7 центр тяжести пустого самолета смещается назад на 1,5 - 1,6% САХ, вес самолета уменьшается на 40 кг.
Производимое эксплуатирующими организациями изменение заводской компоновки или комплектовки оборудования может значительно повлиять на центровку самолета, и поэтому изменение должно учитываться пересчетом, иначе центровка может оказаться за пределами допустимой (см. расчет, приведенный в табл. 6 и на рис. 17).
Таблица 7
Индексы веса пустого самолета
| Обозначение индекса | № самолета | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| по 36-20 | с 37-01 по 59-20 | с 60-01 по 63-20 | с 64-01 по 71-20 | с 72-01 | |
| у, см | 36,2 | 37,1 | 73,3 | 37,3 | 36,5 |
Примеры расчета по графикам индексов
Таблица 8Транспортный вариант самолета
| Наименование груза | Вес, кг | Положение груза | Индекс, CM |
|---|---|---|---|
|
Пустой самолет |
3367 | 36,5 | |
|
Топливо |
500 | 9,2 | |
|
Масло |
60 | -2 | |
|
Экипаж (2 человека) |
180 | -1,1 | |
|
Пассажир |
80 |
На сиденье № 9 |
3 |
|
Груз |
800 |
Против шпангоута № 8 |
20 |
|
Всего: |
4987 | 65,6 |
Сельскохозяйственный вариант самолета
| Наименование груза | Вес, кг | Положение груза | Индекс, см |
|---|---|---|---|
|
Пустой самолет |
3367 | 36,5 | |
|
Топливо |
250 | 4,6 | |
|
Масло |
50 | -1,5 | |
|
Экипаж (2 человека) |
180 | -1,1 | |
|
Химикаты |
1200 | В баке | 26 |
|
Всего: |
5047 | 64,5 |
Таблица 10
| Наименование веса | № самолета | ||||
|---|---|---|---|---|---|
|
по 159-20 |
с 160-01 |
||||
|
Вес пустого самолета с полным оборудованием, кг |
3666 |
3688 |
|||
|
Полетный вес, кг |
5000 |
5000 |
|||
|
Полная нагрузка, кг |
1334 |
1312 |
|||
Таблица 11
| Название центровки | № самолета | |
|---|---|---|
| по 159-20 | с 160-01 | |
|
Предельные эксплуатационные центровки, % САХ: |
||
|
передняя |
17,5 | 17 |
|
задняя |
27 | 29 |
|
Центровка самолета с полным оборудованием, % САХ |
19,6 | 19,2 |
|
Расстояние центра тяжести пустого самолета от шпангоута № 5, м |
0,495 | 0,485 |
Пример расчета центровки по графикам индексов
| Наименование груза | Вес, кг | Положение груза | Индекс, CM |
|---|---|---|---|
|
Пустой самолет с полным оборудованием |
3688 | 34,5 | |
|
Топливо |
500 | 9,2 | |
|
Масло |
60 |
|
|
|
Экипаж (2 человека) |
180 | -1,1 | |
|
Груз |
400 | Против шпангоута № 10 | 17,8 |
|
Всего: |
4828 | 58,4 |
Проверка центровки груженого самолета и его веса должна производиться перед выпуском его в полет с учетом размещения всех нагрузок: пассажиров, багажа, грузов и т. д.
Положение центра тяжести самолета с нагрузками определяется по способу моментов или по графикам индексов так же, как для самолета на колесном шасси.
Отметками, нанесенными на правой стенке грузовой кабины зеленой и красной краской, пользоваться нельзя, так как они пригодны только для самолета на колесном шасси.
В табл. 12 приведен расчет центровки по графикам индексов.
Индекс веса пустого самолета на поплавковом шасси принят у == 34,5 см.
Графики индексов для горючего, масла, экипажа и грузов приведены на рис. 13-15.
По полетному весу 4828 кг и суммарному индексу 58,4 см из графика рис. 18, б определяется центровка Х САХ = 25,5% САХ.
- Рис. 13. Графики для определения центровки самолета
- Рис. 14. График для определения центровки самолета
- Рис. 15. График для определения центровки самолета
- Рис. 16. Графики для определения центровки самолета в транспортном и сельскохозяйственном вариантах: а - на самолетах до № 160-01; б - на самолетах с № 160-01
- Рис. 17. Расположение бортового инструмента и аккумулятора на самолетах водного варианта
- Рис. 18. Графики для определения центровки самолета в водном варианте: а - на самолетах до № 160-01; б - на самолетах с № 16(1-01
