قدم سوم : تخمین حداکثر وزن هواپیما در هنگام برخاستن

بعد از بحث جامعه آماری اکنون نوبت به تخمین وزن هواپیمای مورد نظرمان در لحظه برخاستن می رسد.وزن هنگام برخاستن بیشترین وزن هواپیما است که آنرا با
WTO نشان می دهند.اگر نکاتی را که در قدم قبلی یعنی جامعه آماری رعایت کرده باشید،وزن برخاستن هواپیمای شما باید در حدود اوزان هواپیماهای جامعه آماری باشد.
قبل از شروع به ارائه روش تخمین وزن،که از جلد یک کتاب طراحی هواپیمای راسکم استخراج شده است،اجازه بدهید تا آشنایی کوچکی با اوزان مطرح در طراحی هواپیما بپردازیم:
1. WTO : Take-off Weight
2. WE : Empty Weight
3.WF: Fuel Weight
4. WPL : Pay load Weight
این 4 وزن، در واقع وزن های اصلی در هواپیما هستند.شماره یک، حداکثر وزن هواپیما با سوخت و کلیه تجهیزات است. وزن خالی هواپیما، وزن غیر مطلوب برای آیرودینامیکی ها و طراحان هواپیما است
زیرا این وزن بیانگر وزن سازه هواپیما است و وزن غیر مفید یا مرده هواپیما تلقی می شود.هر چه این وزن بیشتر باشد طراحی سازه ای هواپیما راحت تر است گرچه باعث می شود
تا وزن های مفید هواپیما لطمه ببینند.
وزن شماره 3، وزن سوخت هواپیماست که طبیعتا نسبت به هدفی که برای هواپیما تعریف شده است، در نظر گرفته می شود.یعنی اگر در طراحی یک هواپیما مداومت پروازی یا برد زیاد
هدف طراح باشد ناچار است تا با توجه به میزان مصرف سوخت موتور،وزن خاصی برای سوخت در نظر بگیرد.
آخرین وزن،وزن مفید هواپیماست یعنی وزن محموله قابل حمل که این محموله شامل وزن مسافرین نیز می شود که در جای خود به آن اشاره می کنیم.طبیعتا هر چه وزن با قابل حمل هواپیمای
شما بیشتر باشد،مطلوبتر است زیرا افزایش این وزن در هواپیماهای مسافربری به معنای صندلی بیشتر،در هواپیماهای باری به معنای محموله سنگین تر و در هواپیماهای جنگی نیز به معنای تسلیحات بیشتر است.
تا بدینجا با وزن های اصلی که یک طراح از ابتدا تا انتهای طراحی با آنها سر و کار دارد آشنا شدید اما این اوزان هریک شامل زیر مجموعه هایی هستند که در ادامه به آنها اشاره می کنم.
1.WTO = WOE + WF + WPL
* WOE : Airplane Operating Weight Empty کمترین وزنی که هواپیما با آن قادر به جدا شدن از زمین می باشد.
2.WOE = WE +Wtfo + Wcrew
* Wtfo : Weight Of All Trapped (=Unusable) Fuel And Oil وزن سوخت و روغنی که در انتهای مخزن گرفتار شده اند و مصرف نمی شوند.
* Wcrew : Crew Weight وزن خدمه پروازی، حداقل تعداد این خدمه توسط آیین نامه مربوطه الزام می شود.
3.WE = WME + WFEQ
* WME : Manufacturers Empty weight وزن سازه هواپیما بدون هیچ تجهیزاتی
*WFEQ : Fixed Equipment Weight وزن تجهیزات ثابت هواپیما شامل آلات دقیق ، تجهیزات تهویه مطبوع،تجهیزات مخصوص رادار،مبلمان و دکوراسیون
بسیار خوب،پس از آشنایی با انواع وزن ها و روابط آنها،نوبت به تخمین وزن هواپیما می رسد.برای این منظور باید 7 مرحله طی شود تا وزن مطلوب حاصل شود.
این مراحل عبارتند از:
گام 1: تعیین وزن محموله WPL
گام 2: حدس اولیه برای حداکثر وزن برخاستن WTO)GUESS
گام 3: تعیین وزن سوخت WF
گام 4 : محاسبه یک مقدار اولیه برای WOE
WOE)TENT = WTO)GUESS - WF - WPL
گام 5 : محاسبه یک مقدار آزمایشی برای WE
WE)TENT = WOE)TENT -Wtfo - Wcrew
می توانید مقدار Wtfo را برابر 0.5% و یا بیشتر WTO قرار بدهید.
در مورد وزن خدمه نیز صحبت خواهیم کرد.
گام 6: یافتن مقدار مجاز برای WE
گام 7 : مقایس مقدار WE)TENT و WE حاصل از گام ششم. اختلاف این دو نباید بیش از 0.5% باشد.در صورتیکه اختلاف این دو مقدار بیش از این می باشد،ملزم به تکرار این مراحل از گام 2 هستید.
در این بخش بخش به تشریح گام شماره یک یعنی وزن محموله می پردازم و سایر گام ها را ان شاء الله در فرصتی دیگر خواهم گفت.
WPL:
این وزن معمولا شامل یک یا بیشتر از موارد زیر است:
1. مسافران و بارهای آنها (چمدانها)
2. محموله و کالا
3. محموله نظامی از قبیل تسلیحات،بمب ها، موشک ها و ...
مسافرین:
در هواپیماهای تجاری وزن هر مسافر را برابر 175 پوند یا 79.4 کیلوگرم در نظر می گیرند و برای هر مسافر مقدار 30 پوند یا 13.6 کیلوگرم بار همراه قرار می دهند که برای پروازهای با برد متوسط مقدار معقولیست.
برای پروازهای طولانی مقدار بار همراه هر مسافر 40 پوند یا معادل 18.4 کیلو گرم در نظر گرفته می شود.به نظر می رسد این فرض حتی در مورد مسافران خانم هم صحت دارد.
برای تخمین وزن خدمه که پیش از این به آن اشاره شد نیز 2 روش وجود دارد:
1. Commercial تجاری
در این حالت خدمه پروازی شامل خدمه کابین خلبان و خدمه کابین مسافرین می شود.تعداد این خدمه به نوع هواپیما و ماموریت آن (تشریفاتی ،مسافربری و ...) و نیز به تعداد مسافران بستگی دارد.
همانطور که گفته شد آیین نامه (FAR 91.215) حداقل تعداد خدمه را معین کرده است.
برای وزن خدمه مقدار 175 پوند و بار 30 پوند که برای مسافران گفته شد،فرض مناسبی است.
2.Military نظامی
برای خدمه پروازی یک هواپیمای جنگنده به دلیل لباس ویژه و حمل تجهیزات خاص وزن 200 پوند (90.7 کیلوگرم) باید در نظر گرفته شود.طبعا خدمه هواپیمای نظامی بار همراه نخواهند داشت!