9.2 Расчет центровок
Для расчета центровок разрабатывается центровочный чертеж и составляется центровочная ведомость.
9.2.1 Центровочный чертеж
Изображается боковая проекция самолета и под ней его плановая проекция с правой половиной крыла или только одна половина крыла с точной привязкой средней аэродинамической хорды к носку фюзеляжа. Хорда bA переносится на боковую проекцию с точным показом ее положения по высоте самолета с учетом угла заклинения крыла αзак и угла поперечного V0 крыла.
На боковой проекции показываются стойки шасси в выпущенном и убранном положениях, земля на стоянке – касательно к колесам шасси с учетом стояночного угла самолета , земля при посадке – касательно к хвостовой части фюзеляжа. Обязательно показывается угол опрокидывания самолета . Наносятся оси координат: ось X – или по оси самолета, или вдоль земли при стоянке; ось Y – перпендикулярно оси Х и касательно к носку фюзеляжа.
Все массы самолета, занесенные в сводку масс, разбиваются на 20 – 30 весовых точек, имеющих определенную массу mi каждая. Все точки нумеруются и наносятся на боковую проекцию чертежа с точным положением их относительной осей координат. Положение точки должно примерно совпадать с центром масс включенных в нее грузов. Отдельно составляются весовые точки, образующие массу пустого самолета, и точки, входящие в переменную нагрузку. Увеличение количества точек повышает точность расчета центровки. Поэтому крупные агрегаты самолета следует разбивать на несколько весовых точек (отсеков).
Весовые точки пустого самолета:
фюзеляж: 2 – 3 точки (носовой отсек, цилиндрический отсек, хвостовой отсек);
крыло: 1 – 2 симметричные точки на каждой консоли;
оперение – по одной точке для горизонтального и вертикального оперения;
шасси: выпущенное и убранное положение передней и основных опор;
силовая установка: по одной точке на каждую пару симметричных гондол;
вся масса оборудования распределяется по весовым точкам фюзеляжа;
оборудование силовой установки: распределяется по гондолам двигателей.
Центры масс крыла и оперения располагаются примерно на (40 – 50) % средних геометрических хорд, отсеков фюзеляжа – в центре тяжести проекции отсека.
Переменная нагрузка (пассажиры, багаж, топливо, платные грузы, боевая расходуемая нагрузка) должна разбиваться как минимум на две точки каждая – впереди и позади центра масс самолета. Весовые точки экипажа, стюардесс – в соответствии с размещением их на самолете.
Центр масс в первом приближении считается расположенным в точке на ¼bА от носка этой хорды.
Весовые точки переменной нагрузки:
экипаж;
стюардессы;
пассажиры – по числу салонов; минимум две точки (спереди и позади от ¼bА);
багаж – по числу багажных отсеков;
топливо: минимум две точки – спереди и сзади от ¼bА.
9.2.2 Центровочная ведомость
Все весовые точки заносятся в центровочную ведомость (таблица 9.2); [1], с.205.
Таблица 9.2 – Центровочная ведомость самолета
№ |
Название точки |
mi |
Xi |
miXi |
Yi |
miYi |
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
Вначале записываются весовые точки пустого самолета, затем точки переменной нагрузки.
В таблице указываются номера точек, название грузов, входящих в каждую точку, масса груза, координаты точки по осям Х и Y и статические моменты miXi, miYi.
После заполнения центровочной ведомости определяются координаты центра масс самолета по осям Х и Y для всех возможных в эксплуатации вариантов загрузки самолета:
;
.
Каждый вариант загрузки характеризуется своим набором (комбинацией) весовых точек переменной нагрузки, для которого выполняется суммирование масс и статических моментов.
Координату по оси Y можно определять только для одного основного варианта загрузки – для полной взлетной массы m0, полагая, что во всех других вариантах загрузки она меняется мало.
Центровка по оси Х пересчитывается в относительное расстояние центра масс самолета относительно носка средней аэродинамической хорды
;
где ХА – координата по оси Х носка средней аэродинамической хорды.