الوزن و التوازن Weight and Balance
الوزن والتوازن موضوع شيق ويعتقد البعض أنه صعب بعض الشيء . وبعض الطيارين لا يهتموا بطريقة حسابه لأن هناك من يقوم به نيابة عنهم ويكتفوا بذلك , فلا بأس ان سلطنا بعض الضوء عليه .
بشكل عام .... كفاءة الطائرة تتأثر مباشرة بوزن الطائرة ومحتوياتها . فتحميل الطائرة أكثر من اللازم يقلل من كفاءة الطائرة , وقد يؤدي هذا الى درجة الخطورة .. فبسبب اضطراب هوائي أو مناورة أو بالهبوط الخشن قد تتحطم بعض أجزاء الطائرة . فتطبيق الوزن والتوازن مهم جدا خاصة للطيارين التجاريين commercial pilots .
وعلى هذا , فتوزيع الحمولات أو الأوزان على الطائرة حسب مواصفات تصميمها مهم , فوضع الأمتعة أو المسافرين في غير أماكنهم , تكون الطائرة مبدئيا غير متوازية , وبالتالي تكون الإستقرارية وأجهزة التحكم قد فقدت معظم خواصها ... فالتحكم في الطائرة يكون صعب جدا .
للأسباب السابقة وغيرها يكون التوازن مهم جدا بالنسبة لكل طيار , فحساب التحميل وتوزيع الأوزان بطريقة علمية وصحيحة يحتاج بعض المعلومات الواجب توافرها لذى الطيار . من هذه المعلومات الأوزان المختلفة للطائرة , كوزن الطائرة وهي فارغة , الحد الأقصى لوزن الطائرة , وووو .
ولحساب الوزن هناك بعض التعريفات الهامة وهي :
* الوزن الأساسي للطائرة Basic empty weight :
هو الوزن الفعلي للطائرة بعد تصنيعها , أو بعد إجراء التعديل عليها بواسطة شخص مصرح له من قبل منظمة الطيران الدولية . هذا الوزن يحتوي على الوقود الغير مستعمل unusable fuel ووزن كامل الزيوت بالطائرة .
في الطائرات القديمة يستخدم licensed empty weight والذي هو شبيه Basic empty weight ماعدا أنه لا يحتوي على كامل الزيوت في المحرك , ولكنه يحتوي على الزيوت التي لا يصل اليها مثل المتبقية في داخل الأنابيب .
فإذا أردت الطيران على طائرة من ذلك النوع ومدرج بها licensed empty weight تأكد من إضافة وزن الزيوت الى حساب الوزن .
* وزن الحمولة payload :
هو وزن الطاقم والركاب وأي حمولة من شحن وحقائب .
* الوزن المستعمل Useful load :
هو الفرق بين أقصى وزن للإقلاع والوزن الأساسي الفارغ للطائرة .
Useful load يتضمن payload و Usable fuel ولا يتضمن الوقود غير المستعمل unusable fuel .
* الوزن الكلي Gross weight :
هو مجموع وزن الطائرة ومحتوياتها .
الوزن الكلي = الوزن الفارغ للطائرة + الوزن المستعمل
* الوقود المستعمل Usable fuel :
هو مقدار الوزن الكلي للوقود والذي يتم استعماله في الرحلة .
* الوقود غير المستعمل unusable fuel :
هي كمية الوقود التي لا يمكن استخدامها خلال الطيران .
* خط المرجع Datum line :
خط مرجع وهمي عمودي يوجد في مكان ما عبر المحور الطولي . وهو يحدد موقع أي حمولة على الطائرة . ويختلف مكان تحديد ( وجود ) هذا الخط الوهمي من نوع الى آخر من الطائرات , أي يمكن في نوع من الطائرات يكون مكان خط المرجع خلف حجرة القيادة مباشرة , وفي اخرى في مقدمة الطائرة بالضبط , وأمام مقدمة الطائرة في نوع آخر وهكذا .
أي نوع من الحمولة توجد خلف خط المرجع تحسب بلــ + والعكس إذا كانت أمام خط المرجع .
* العزم Moment :
هو مقدار عزم التموج أو الدوران والتي تعمل حول المحور العرضي كنتيجة لوضع حمولة على الطائرة .
العزم = الذراع × الوزن
Moment = Weight x Arm
* ذراع العزم Arm " Station " :
هو بعد الحمولة من خط المرجع .
وعلى كل حال فان إضافة أي تحميل على الطائرة يسبب في تحرك مركز الثقل الى الأمام والى الخلف , وحتى يحافظ على توازن الطائرة فان على الطيار حساب عزم كل حمولة قبل الطيران وتجمع هذه العزوم جميعها . بعدئذ تتم مقارنة الوزن الكلي Gross weight بالوزن الكلي المسموح به للطائرة . كما تقارن مجموع العزوم بمجموع العزوم المسموح بها للطائرة . أما الوزن الكلي والعزوم الكلية المسموح بها فيمكن الحصول عليها من معلومات الوزن والتوازن بالطائرة Weight and balance dats .
بتقسيم مجموع العزوم على مجموع الأوزان نتحصل على CG .
تجميع الأوزان .. لا مشكلة .
تجميع العزوم .. عادتا ما تقسم الطائرة الى أقسام ومسافة كل قسم تحسب من خط المرجع . وعزم كل حمولة موجودة في قسم معين يكون بضرب ذراع العزم Arm أي " مسافة الحمولة من خط المرجع " × وزنها = العزم Moment .
تتم العملية بهذا الشكل لكل الحمولات الموجودة بأقسام الطائرة , ويجمع الناتج ويتم تقسيمه على مجموع الأوزان لنتحصل على CG .
ملخص على كيفية حساب الأوزان المختلفة للطائرة :
Basic Empty Weight + Payload = Zero Fuel Weight
Zero Fuel Weight + Usable Fuel = Ramp Weight
Ramp Weight - Fuel Used for Start, Taxi, and Engine Runup = Takeoff Weight
الوزن والتوازن موضوع شيق ويعتقد البعض أنه صعب بعض الشيء . وبعض الطيارين لا يهتموا بطريقة حسابه لأن هناك من يقوم به نيابة عنهم ويكتفوا بذلك , فلا بأس ان سلطنا بعض الضوء عليه .
بشكل عام .... كفاءة الطائرة تتأثر مباشرة بوزن الطائرة ومحتوياتها . فتحميل الطائرة أكثر من اللازم يقلل من كفاءة الطائرة , وقد يؤدي هذا الى درجة الخطورة .. فبسبب اضطراب هوائي أو مناورة أو بالهبوط الخشن قد تتحطم بعض أجزاء الطائرة . فتطبيق الوزن والتوازن مهم جدا خاصة للطيارين التجاريين commercial pilots .
وعلى هذا , فتوزيع الحمولات أو الأوزان على الطائرة حسب مواصفات تصميمها مهم , فوضع الأمتعة أو المسافرين في غير أماكنهم , تكون الطائرة مبدئيا غير متوازية , وبالتالي تكون الإستقرارية وأجهزة التحكم قد فقدت معظم خواصها ... فالتحكم في الطائرة يكون صعب جدا .
للأسباب السابقة وغيرها يكون التوازن مهم جدا بالنسبة لكل طيار , فحساب التحميل وتوزيع الأوزان بطريقة علمية وصحيحة يحتاج بعض المعلومات الواجب توافرها لذى الطيار . من هذه المعلومات الأوزان المختلفة للطائرة , كوزن الطائرة وهي فارغة , الحد الأقصى لوزن الطائرة , وووو .
ولحساب الوزن هناك بعض التعريفات الهامة وهي :
* الوزن الأساسي للطائرة Basic empty weight :
هو الوزن الفعلي للطائرة بعد تصنيعها , أو بعد إجراء التعديل عليها بواسطة شخص مصرح له من قبل منظمة الطيران الدولية . هذا الوزن يحتوي على الوقود الغير مستعمل unusable fuel ووزن كامل الزيوت بالطائرة .
في الطائرات القديمة يستخدم licensed empty weight والذي هو شبيه Basic empty weight ماعدا أنه لا يحتوي على كامل الزيوت في المحرك , ولكنه يحتوي على الزيوت التي لا يصل اليها مثل المتبقية في داخل الأنابيب .
فإذا أردت الطيران على طائرة من ذلك النوع ومدرج بها licensed empty weight تأكد من إضافة وزن الزيوت الى حساب الوزن .
* وزن الحمولة payload :
هو وزن الطاقم والركاب وأي حمولة من شحن وحقائب .
* الوزن المستعمل Useful load :
هو الفرق بين أقصى وزن للإقلاع والوزن الأساسي الفارغ للطائرة .
Useful load يتضمن payload و Usable fuel ولا يتضمن الوقود غير المستعمل unusable fuel .
* الوزن الكلي Gross weight :
هو مجموع وزن الطائرة ومحتوياتها .
الوزن الكلي = الوزن الفارغ للطائرة + الوزن المستعمل
* الوقود المستعمل Usable fuel :
هو مقدار الوزن الكلي للوقود والذي يتم استعماله في الرحلة .
* الوقود غير المستعمل unusable fuel :
هي كمية الوقود التي لا يمكن استخدامها خلال الطيران .
* خط المرجع Datum line :
خط مرجع وهمي عمودي يوجد في مكان ما عبر المحور الطولي . وهو يحدد موقع أي حمولة على الطائرة . ويختلف مكان تحديد ( وجود ) هذا الخط الوهمي من نوع الى آخر من الطائرات , أي يمكن في نوع من الطائرات يكون مكان خط المرجع خلف حجرة القيادة مباشرة , وفي اخرى في مقدمة الطائرة بالضبط , وأمام مقدمة الطائرة في نوع آخر وهكذا .
أي نوع من الحمولة توجد خلف خط المرجع تحسب بلــ + والعكس إذا كانت أمام خط المرجع .
* العزم Moment :
هو مقدار عزم التموج أو الدوران والتي تعمل حول المحور العرضي كنتيجة لوضع حمولة على الطائرة .
العزم = الذراع × الوزن
Moment = Weight x Arm
* ذراع العزم Arm " Station " :
هو بعد الحمولة من خط المرجع .
وعلى كل حال فان إضافة أي تحميل على الطائرة يسبب في تحرك مركز الثقل الى الأمام والى الخلف , وحتى يحافظ على توازن الطائرة فان على الطيار حساب عزم كل حمولة قبل الطيران وتجمع هذه العزوم جميعها . بعدئذ تتم مقارنة الوزن الكلي Gross weight بالوزن الكلي المسموح به للطائرة . كما تقارن مجموع العزوم بمجموع العزوم المسموح بها للطائرة . أما الوزن الكلي والعزوم الكلية المسموح بها فيمكن الحصول عليها من معلومات الوزن والتوازن بالطائرة Weight and balance dats .
بتقسيم مجموع العزوم على مجموع الأوزان نتحصل على CG .
تجميع الأوزان .. لا مشكلة .
تجميع العزوم .. عادتا ما تقسم الطائرة الى أقسام ومسافة كل قسم تحسب من خط المرجع . وعزم كل حمولة موجودة في قسم معين يكون بضرب ذراع العزم Arm أي " مسافة الحمولة من خط المرجع " × وزنها = العزم Moment .
تتم العملية بهذا الشكل لكل الحمولات الموجودة بأقسام الطائرة , ويجمع الناتج ويتم تقسيمه على مجموع الأوزان لنتحصل على CG .
ملخص على كيفية حساب الأوزان المختلفة للطائرة :
Basic Empty Weight + Payload = Zero Fuel Weight
Zero Fuel Weight + Usable Fuel = Ramp Weight
Ramp Weight - Fuel Used for Start, Taxi, and Engine Runup = Takeoff Weight
