HAREKAT PERFORMANS

Bir uçağın ağırlık merkezinin sınırları belirlenirken göz önünde bulundurulan sınırlandırıcılar  uçağın kararlılığı ve manevra kabiliyeti, olası işletme yüklemeleri, kanadın dayanımıdır. Ancak dikey kuyruğun dayanımı sınırlandırıcı değil yatay kuyruğun dayanımıdır. Bu nedenle Doğru Cevap E'dir.

Bir dinamik sistemin statik kararlılığının üç hali şu şekildedir:

Sistem dengesinin bozuntuya uğramasından sonra hemen tekrar denge haline dönmeye çalışıyorsa, pozitif statik kararlıdır. Sistem dengesinin bozuntuya uğramasından sonraki yeni durumunda kalmaya eğilimliyse, nötr statik kararlıdır. Sistem dengesinin bozuntuya uğramasından sonra denge durumundan uzaklaşmaya devam ediyorsa, negatif statik kararlıdır. Böyle bir sisteme kararsız adı verilir. Bu nedenle Doğru  Cevap D'dir.

Nedenler:

Uçuş esnasındaki iniş takımı ve flap hareketleri,
Yolcunun, mürettebatın ve servis arabalarının uçak içindeki hareketleri,
Kargo konumlarındaki değişimler,
Yolcu konumlarındaki değişimler,
Yakıtın yüklenmesindeki değişimler,
Su ve atık hareketleri olarak sıralanabilir

A şıkkındaki uçuş öncesindeki değil uçuş esnasındaki iniş takımı ve flap hareketleri olmalıdır. Dolayısıyla doğru Cevap A'dır

Bir uçağın referans denge kolu uzunluğu 520 olan ön/arka kargo bölmesine üç adet kargo yerleştirilmiştir. Birinci kargonun ağırlığı 1500 kg ve denge kolu 390 in, her birinin ağırlığı 2000 kg olan diğer iki kargodan ilkinin denge kolu 650 in ve ikincisinin denge kolu 615 in'dir. Bu kargo grubunun gerçek ağırlık merkezi ile kargo bölmesinin referans denge kolu arasındaki farkı hesaplayınız. Yaklaşık hesap için toplam ağırlık ve moment:

Wtop = 1500 + 2000 + 2000 = 5500 kg
Mtop = 5500 × 520 = 2.860.000 kg.in

Her kargo için ayrık hesaplarsak;

M1,2,3 = 1500 × 390 + 2000 × 650 + 2000 × 615 = 3.115.000‬ kg.in

İki moment arasındaki fark:
∆M = 3.115.000‬ – 2.860.000 = 255000 kg.in

Bu durumda kargo grubunun gerçek ağırlık merkezi ile kargo bölmesinin referans denge
kolu arasındaki fark:

Δd = dgerçek – dc = ΔM/Wtop= 255000/5500= 46,36 in

Yaklaşık hesap için toplam ağırlık ve moment:

Wtop = 1300 + 2000 = 3300 kg
Mtop = 3300 × 510 = 1.683.000 kg.in

Her kargo için ayrık hesaplarsak;

M1,2 = 1300 × 410 + 2000 × 535 = 1.603.000 kg.in

İki moment arasındaki fark:
∆M = 1.683.000 – 1.603.000 = 80.000 kg.in

Bu durumda kargo grubunun gerçek ağırlık merkezi ile kargo bölmesinin referans denge
kolu arasındaki fark:

Δd = dgerçek – dc = ΔM/Wtop= 80.000/3300= 24.24 in

MTOW, maksimum kalkış ağırlığını; MLW, maksimum iniş ağırlığını ve MZFW, maksimum sıfır yakıt ağırlığını göstermektedir.

Uçağın ağırlık ve ağırlık merkezi sınırlamasında ana elemanlardan olan kanat, kuyruk ve iniş takımlarıdır. Bu nedenle kokpit bu elemanlar arasında yer almaz.

Hiç bir işletmeci uçağını tip sertifikasında onaylı ağırlık merkezi zarfı dışındaki ağırlık merkezi değerlerinde uçuramaz. Uçağın dizaynı sırasında belirlenen ağırlık merkezi zarfı sertifikasyon için prototip uçaklarla yapılan uçuş tecrübelerinde denenir. Ancak II numaralı  ifade doğru olabilmesi için çuş tecrübelerinin istenen ağırlık merkezi zarfını sağlamaması halinde ya uçağın dizaynında değişiklikler yapılabilir olmalıdır Bu nedenle Doğru Cevap E'dir.

Uçakların tip sertifikasını veren sivil havacılık otoritesince onaylanmış ağırlık merkezi zarfları tip sertifikasında, uçuş el kitabı (Airplane Flight Manual – AFM) veya uçuş ekibi işletme el kitabında (Flight Crew Operating Manual – FCOM) ve ağırlık ve denge el kitabında (Weight and Balance Manual – WBM) bulunur. Maksimum take of weight bulunmaz.

Uçuş ekibi işletme el kitabında (Flight Crew Operating Manual – FCOM)

Ağırlık ve denge eL kitabında (Weight and Balance Manual – WBM)

AFM: Uçuş el kitabı 

MLW: Maximum landing weight-Maksimum iniş ağırlığı)

MTOW: Maximum take off weight-Maksimum kalkış ağırlığı)

Bu nedenle Doğru Cevap D'dir.

Bir uçağın ağırlık merkezinin sınırları belirlenirken çok sayıda sınırlayıcı faktör göz önünde bulundurulur. Bu sınırlayıcılar aşağıdaki gibi sıralanabilir:

1. Uçağın kararlılığı ve manevra kabiliyeti
2. Olası işletme yüklemeleri
3. Kanadın dayanımı
4. Yatay kuyruğun dayanımı
5. Burun iniş takımının dayanımı
6. Ana iniş takımının dayanımı
7. Burun iniş takımının etkinliği.

Dinamik sistemin bozulan statik denge halini yeniden elde edebilmesi ile ilgili özelliği kararlılık olarak tanımlanır.

Statik kararlılık bir sistemin dengesinin bozuntuya uğramasını takiben tekrar denge haline dönmek için ilk eğilimini gösterir. Bir dinamik sistemin statik kararlılığının üç hali vardır.

1. Sistem dengesinin bozuntuya uğramasından sonra hemen tekrar denge haline dönmeye çalışıyorsa, pozitif statik kararlıdır.
2. Sistem dengesinin bozuntuya uğramasından sonra denge durumundan uzaklaşmaya devam ediyorsa, nötr statik kararlıdır.
3. Sistem dengesinin bozuntuya uğramasından sonra denge durumundan uzaklaşmaya devam ediyorsa, negatif statik kararlıdır. Böyle bir sisteme kararsız adı verilir.

Uçağın ağırlık merkezi, kanadın aerodinamik merkezinin önünde olmalıdır.

European Aviation Safety Agency (EASA) CS-25’e göre dizaynı yapılan uçakların maksimum yük katsayısı 2,5g’dir.

İniş takımlarının toplanması ağırlık merkezini öne kaydırır. Eğer hesaplanan ağırlık merkezi sertifiye edilmiş ön sınırlara yakın çıkıyorsa iniş takımı etkisine özellikle dikkat etmek gerekir.

Uçağın firar kenarı flapları açık iken ağırlık merkezi daha geridedir. Firar kenarı flapları toplandığı zaman ağırlık merkezi öne kayar. Hücum kenarı flapları ya da slatlar için durum tam tersinedir. Bunlar açıkken ağırlık merkezi daha öndedir, toplandıklarında ise geriye kayar.

Ağırlık merkezi arkaya kaydırıldığında, burun iniş takımına etkiyen F kuvvetinin küçüleceği görülür.

Ağırlık merkezi arkaya kaydırıldığında, ana iniş takımına etkiyen F kuvvetinin büyüyecek öne kaydırıldığında ise küçülecektir.

Uçağın hava yolu şirketinde işletilmesi sırasında hesaplanan ve gerçeklesen ağırlık merkezi arasında farklılıklar bulunabilir. Bu farklılıkların baslıca nedenleri:

1. Uçuş esnasındaki iniş takımı ve flap hareketleri,
2. Yolcunun, mürettebatın ve servis arabalarının uçak içindeki hareketleri,
3. Kargo konumlarındaki değişimler,
4. Yolcu konumlarındaki değişimler,
5. Yakıtın yüklenmesindeki değişimler,
6. Su ve atık hareketleri olarak sıralanabilir.