گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
خطای ناخواسته در محاسبات وزن و تعادل هواپیما میتواند پیامدهای فاجعهباری داشته باشد و حتی یک پرواز ایمن را به تجربهای وحشتناک از سقوط آزاد تبدیل کند.
در دنیای هوانوردی، حفظ ایمنی پرواز همواره در اولویت قرار دارد و خلبانان و مهندسان با دقت بسیاری اصول پایهای فیزیک پرواز را رعایت میکنند. از جمله مهمترین این اصول، درک صحیح فیزیک حاکم بر وزن هواپیما و جایگاه توزیع آن در طول بدنه است. این موضوع به قدری حیاتی است که هرگونه سهلانگاری در آن میتواند به از دست رفتن کنترل پرواز و سقوط هواپیما منجر شود. در این مقاله، به بررسی ابعاد فیزیکی و عملی این پدیده خواهیم پرداخت.
چرا وزن هواپیما اهمیتی حیاتی دارد؟
وزن در علم هوانوردی، نیروی گرانشی است که هواپیما را به سمت زمین میکشد. هر قطعه از هواپیما دارای وزن خاص خود است که مجموع آنها وزن کلی هواپیما را تشکیل میدهد. به همین دلیل، هواپیماها محدودیتهای وزنی برای بار و مسافر دارند. تولیدکنندگان، وزن برخاست حداکثر (Maximum Takeoff Weight یا MTOW) را برای هر هواپیما تعیین میکنند؛ این یک حد مطلق است که هواپیما میتواند با آن به صورت ایمن پرواز کند و این حد تحت تأثیر عواملی مانند ارتفاع یا فشار هوا تغییر نمیکند.
برای مثال، یک بوئینگ ۷۳۷ چه در ارتفاعات دنور و چه در آمستردام، همان محدودیت وزنی را دارد، گرچه وزن واقعی قابل حمل برای برخاست ایمن در هوای رقیق دنور کمتر خواهد بود. سازندگان همواره تلاش میکنند تا بدون به خطر انداختن استحکام ساختاری، وزن هواپیما را به حداقل برسانند تا امکان حمل سوخت، مسافران، بار و سیستمهای داخلی بیشتری فراهم شود.
- بزرگترین بوئینگ 777X کنترل از راه دور جهان با بالهای 10 متری پرواز کرد
- نبرد غولها در آسمان؛ بوئینگ C-17 در برابر ایرباس A380، کدام یک بزرگتر است؟
- روسیه ساخت نمونه اولیه هواپیمای مافوق صوت را آغاز کرد
مرکز ثقل و تعادل، رکن اساسی پایداری پرواز
در حالی که وزن، نیروی کلی رو به پایین است، مرکز ثقل هواپیما (Center of Gravity یا CG) نقطهای است که در آن، وزن به طور یکنواخت توزیع میشود. خلبانان باید مرکز ثقل هواپیما را به دقت محاسبه کنند تا هواپیما در تعادل باشد. برای یک هواپیمای موتور جلو، وزن موتور در بخش جلویی، نیازمند نیروی متقابل از دم برای ایجاد تعادل است. این اصل برای همه هواپیماها صادق است و شرکتهای هواپیمایی وزن مسافران، بار و سوخت را برای حفظ تعادل در نظر میگیرند.
یکی دیگر از مفاهیم کلیدی، مرکز برآ (Center of Lift یا COL) است که باید کمی عقبتر از مرکز ثقل قرار گیرد تا هواپیما به طور طبیعی تمایل به پایین آمدن دماغه داشته باشد. این تمایل به پایداری هواپیما در زاویه حمله (Angle of Attack یا AOA) ایدهآل کمک میکند. زاویه حمله، زاویه بین خط وتری بال و جریان هوای ورودی است. اگر زاویه حمله بیش از حد باشد، هواپیما دچار واماندگی میشود؛ اگر خیلی کم باشد، به سرعت سقوط خواهد کرد. بنابراین، حفظ تعادل هواپیما در راستای دستیابی به AOA مناسب، برای پروازی پایدار و بدون فشار بر سطوح کنترلی ضروری است. برخی هواپیماهای موتور عقب مانند بوئینگ ۷۲۷ به دلیل مرکز ثقل نامناسب، هدایت دشوارتری داشتند.