بدست آوردن مركز ثقل در هواپيما

[مسافر007]

بدست آوردن مركز ثقل در هواپيما Center Gravity
·مركز ثقل نقطه اي در هواپيما است كه اگر از آن نقطه هواپيما را روي دست نگه داريد، هواپيما با تعادل كامل روي دست شما قرار ميگيرد و اين نقطه با ابعاد و وزن هواپيما ارتباط مستقيم دارد.

دوستاني كه در رشته مكانيك و يا نقشه كشي و رشته هاي مشابه درس ميخونن مطمئنا درس مركز ثقل رو يادشونه كه يه سري فرمول داره ( ما كه در درس نقشه كشي صنعتيمون اين بخش رو داشتيم).

براي اينكه مركز ثقل يا همون Center Gravity كه در نقشه هاي هواپيما با CG مشخص ميشه و به شكل يك دايره كه در وسط آن يك به علاوه وجود دارد نشان داده ميشود بدست بياوريد ابتدا بايد فرمول مورد نيازتون رو داشته باشيد.

در اينجا براي اينكه تفهيم اين محاسبه براي دوستاني كه سررشته در اين كار ندارن راحت باشه من روش محاسبه مركز ثقل يك هواپيماي ساده رو براتون نوشتم.

با اين روش شما ميتونيد مركز ثقل هر هواپيمايي را با هر شكل بال را به راحتي بدست بياريد.



هواپيماي ما از يك بال اصلي و بدنه تشكيل شده است و در شكل من سعي كردم اين دو را با خط چين زرد و قرمز از هم جدا كنم كه خط چين قرمز بدنه و خط چين زرد بال را تشكيل ميده.

بال و بدنه رو به صورت مستطيل كامل در نظر گرفتم تا راحت تر بتونيد درك كنيد.

به فرمول Xs(CG) دقت كنيد، مجهول ما همون Xs است كه عدد مركز ثقل است. اين فرمول براي بدست آوردن مركز ثقل اشكال مركب ميباشد (مانند بال و بدنه هواپيماي ما كه هركدوم براي خودشون مركز ثقل خاصي دارن و با اين فرمول مركز هر دوشكل بدست ميايد)

هواپيما را مانند شكل در يك محور (X&Y) قرار دهيد به طوري كه نوك هواپيما روي خط عمودي (محورY) قرار بگيرد.

از محور y تا مركز افقي بال هواپيما را اندازه بگيريد و اين عدد را X1 بناميد

از همون محور تا مركز افقي بدنه هواپيما را اندازه بگيريد و اين عدد را X2 بناميد

A1= مساحت بال هواپيما است كه در اينجا با ضرب طول در عرض به دست ميايد و در بال هاي پيچيده تر بايد با تفكيك شكل هندسي بال اين مساحت را دقيقا بدست بياريد

A2=مساحت بدنه هواپيما است

اعداد بدست آمده را در فرمول قرار دهيد محاسبه كنيد

من نمونه محاسبه شده را براتون گذاشتم كه عدد 79.7 بدست اومده و اين عدد را از همون محور yها به طرف بدنه هواپيما امتداد ميديم، يعني مركز ثقل اين هواپيما از نوك هواپيما 79.7 ميليمتر عقب تر است (البته هواپيماي بدون موتور) حالا براي بدست آوردن مركز ثقل واقعي بايد هواپيماتونو آماده كنيد و همه چيز آن را ببنديد و اين نقطه را آنقدر به جلو يا عقب ببريد تا مركز نهايي را بدست آوريد.

اگر بال هواپيما شكل خاصي دارد بايد از فرمول هايي كه من از كتاب خودم اسكن كردم استفاده كنيد، در بيشتر موارد از فرمول ذوزنقه استفاده ميشه كه براي استفاده از آن بايد بال را به دو قسمت تقسيم كنيد و دوتا مركز ثقل بدست بياريد سپس با همين فرمول اشكال مركب مركز ثقل اصلي بال را بدست بياريد و بعد از آن دوباره مانند روشي كه گفتم مركز ثقل خود هواپيما رو بدست بياريد.

فرمولي كه من براتون گذاشتم دقيقا در همين صفحه اسكن شده وجود داره و همچنين يك فرمول ديگه كه به جاي حروف X در آن از حروف Y استفاده شده، اين فرمول در اين كار استفاده نميشه چون بال و بدنه هواپيما هر دو در يك راستا قرار دارند اگر از اين فرمول هم استفاده كنيد، عددي كه بدست مياوريد دقيقا نقطه اي ميشود كه در مركز عرض بدنه و طول بال قرار ميگيرد و اين دو نقطه دقيقا روي يكديگر منتبق ميشوند و نياز به محاسبه نميباشد.

البته اين محاسبات در نقشه هاي هواپيما ها با مشخص نمودن همون نقطه اصلي قبلا انجام شده است و نياز به محاسبه براي شما نميباشد.



ولي اگر ميخواهيد يك هواپيما ابداع كنيد به اين فرمول ها نياز پيدا ميكنيد.

فرض كنيد ميخواهيد بال هواپيما را به بدنه نصب كنيد، قبل از اينكار بايد مشخص شود كه اين بال در كدام قسمت از بدنه و با چه فاصله اي بايد طراحي و نصب شود.

براي اينكار بايد مركز ثقل بدنه را جداگانه بدست بياريد و با محاسبه وزن نهايي مركز نهايي را مشخص كنيد، حالا با بدست آوردن مركز ثقل بال ابداعي خودتون، مركز ثقل ها را روي يكديگر منتبق ميكنيد و بال را در محل مورد نظر قرار ميدهيد.