飛行機の重心についての興味深い事実

写真:ゲッティ/酒井裕司

飛行機の重心は、オプションの機器ではありません。 それは実際に飛行機の軌道を制御する上で最も重要なコンポーネントの1つです。 正確な計算で決定された飛行機の重心は、成功した飛行のために航空機を誘導し、安定させる上で重要な要素です。

重心(CG)の定義された中心

タイトなロープウォーカーを見たことがあるなら、重心を理解できるかもしれません。

彼の体重を綱渡りの真上に集中させている限り、綱渡り歩行者は落ちない。 彼は傘の動き、腕を伸ばす、または身体の位置が綱渡りの中心に戻ってくるまで身体の位置が揺れるべきであれば、バランスや重心を維持するために腕を伸ばす。 綱渡りのパフォーマンスは面白いですが、飛行機の場合、重心は飛行機の設計と搭載を非常に重要なものにする重要な特性です。

NASAは、 重心という用語を物体の重量の平均位置と定義しています。

一般に、飛行機の重心は、空気中に浮遊している場合、または大部分の質量が集中している点でバランスする点です。 重心は、まず、航空機の翼の前縁にしばしば存在する、製造業者によって設定された測定点である基準点を突き止めることによって計算される。

特定の代数方程式を使用して、航空機のさまざまな重量とインチの測定値が組み合わさって、飛行機の公式重心を定義します。 たとえば、 アームモーメントが計算のキー入力として機能します アームは、基準点から飛行機の重心までの水平距離を表し、モーメントは航空機の重量に腕を乗じたものです。

航空機製造業者はCGの規定された境界を指示し、航空機オペレーターはCGを再計算し、必要な場合にはこれらの範囲内にとどまるように貨物と設備を再配置する必要があります。

典型的な軽い一般航空機では、重心はファイアウォールの後ろに、または後ろに、またはエンジンがどこにあるかのちょうど後方に配置されています。 エンジン、航空電子工学者、パイロット、乗客は飛行機の中で最も重いコンポーネントであり、飛行機の重いアイテムの位置は重心のおおよその位置になります。 より大きな航空機では、CGは燃料の位置と積載の考慮事項によって大きく変化し、成功した飛行に不可欠な機体の積載を可能にします。

重力の中心

各航空機は認定時に注意深く計量され、航空機の重心およびモーメントアームの位置は決定され、所有者またはオペレータに提供される。 これらの数字は航空機の取扱説明書に記載されている公式の重量と平衡形式で印刷されています。 航空機、その構造、またはシステムに変更が加えられると、いつでも新しい重量とバランスが計算され、新しいデータシートが作成されます。

例えば、新しいGPSユニットが設置されている場合、航空機は再秤量され、新たな重心が計算され、記録される。

パイロットの指揮官、または会社のロードマスターまたはディスパッチャは、搭乗する積載物(手荷物、乗客、燃料など)で確実に飛行する前に航空機の重量とバランスを計算しなければなりません。飛行している特定の航空機の操縦術ハンドブックごとに、重心制限の範囲内で制限されています。

重心があまりにも前方または遠すぎるとパイロットに問題が発生し、どちらの状態も危険です。 あまりにも前方にあるCGは、パフォーマンスを低下させる可能性があります。 後方CGは性能を向上させることができますが、ほとんどの小型航空機では飛行機が不安定になり、潜在的なストール/スピンのシナリオから復旧するのに十分なエレベータ制御がパイロットにない状況が生まれる可能性があります。