Определение центра тяжести аналитическим путей

Определение центра тяжести самолета взвешиванием производится как для „пустого* веса, т. е. без нагрузки, но со всем несъемным обору­дованием и с водой в водяной системе и маслом в картере, так и для веса с полной нормальной нагрузкой для данного самолета. Определение центра тяжести аналитическим путем не исключает необходимости про­ведения этой работы. Но на практике, в эксплоатации самолета и при испытании, часто встречается необходимость определения центра тяжести не только для указанных двух положений. Различные варианты нагрузки, а особенно перегрузки, могут вызвать значительное изменение центровки самолета.

Так как взвешивание, особенно тяжелых самолетов, дело довольно сложное, то определение положения центра тяжести при других различ­ных вариантах нагрузки удобно производить аналитически.

Из результатов взвешивания нам известны вес пустого самолета G и точка приложения этого веса. Для каждого вида нагрузки, будь то эки­паж, горючее или бомбы, мы тоже можем определить веса их £•,, и точки приложения этих весов, т. е. тоже можем определить центры тяжести каждого вида нагрузки и определить их место на самолете (фиг. 103).

Возьмем теперь сум иу моментов от всех приложенных к самолету

ІЄ&

весов относительно какой-либо точки на самолете. Удобно за такую точку взять кончик носка мотора М. Измерим расстояние от точки приложения каждого груза до носка мотора М—расстояния х{, х2, хн… Тогда координата х центра тяжести самолета со всей нагрузкой опре­делится по известной формуле.

+ ga*a + + • • • _ %_gx

£i + & + £s + ••• 2g ‘

Отложив от носка мотора вычисленное х, получаем новое располо­жение центра тяжести самолета по горизонтали. Вычислять его располо­жение по вертикали нет надобности, так как на практике в большинстве случаев достаточно знать перемещение центра тяжести по горизонтали.

Для уменьшения измерений и вычислений иногда удобнее брать за исходные данные вес и центр тяжести не пустого самолета, а самолета с полной нормальной нагрузкой,

2. Средняя аэродинамическая
хорда и ее определение

По своему названию и смыслу средняя аэродинамиче­ская хорда для любого самолета должна представлять хордуэкви- валентного данному самолету моноплана с прямоугольным крылом. Необходимость отыскания такой хорды вызвана тем, что для центровки самолета и решения связанных с нею вопросов устойчивости самолета нужен какой-то критерий, который был бы пригоден для применения к самолетам самых разнообразных по своему расположению и очертанию крыльев систем. При наличии такого критерия мы можем определить для любого нового самолета обычной. формы, обеспечивает ли его центровка достаточно безопасную во всех случаях нагрузки экс — плоатацию самолета.

Как теоретические и экспериментальные исследования, так и практика эксплоатации самолетов показали, что наиболее благоприятные резуль­таты дает такая центровка самолета, при которой центр тяжести распо­ложен, примерно, в пределах 30—33°/0 средней аэродинамической хорды.

Вычисление средней аэродинамической хорды в нашей испытательной работе производится по излагаемому ниже способу. Способ этот не сов­сем обоснован теоретически. Но все же он дает возможность судить об устойчивости и штопорных свойствах самолета, почему определение расположения центра тяжести самолета в процентах средней аэродинами­ческой хорды является необходимым и обязательным при испытании каждого самолета.