Балансът се отнася до местоположението на CG на самолет и е важен за стабилността и безопасността по време на полет. CG е точка, в която самолетът би балансирал, ако бъде спрян в тази точка.

Основната грижа при балансирането на самолет е предното и задното разположение на CG по надлъжната ос. CG не е непременно фиксирана точка; местоположението му зависи от разпределението на теглото в самолета. Тъй като елементите с променливо натоварване се преместват или изразходват, в CG местоположението се получава промяна. Разстоянието между предните и задните граници за положението на центъра на тежестта или CG обхвата е сертифицирано за самолет от производителя. Пилотът трябва да осъзнае, че ако CG се измести твърде напред по надлъжната ос, ще се получи тежко състояние на носа. И обратно, ако CG е изместен твърде назад по надлъжната ос, се получава тежко състояние на опашката. Възможно е пилотът да не може да управлява самолета, ако местоположението на CG е създало нестабилно състояние. [Фигура 10-1]

стабилност
Фигура 10-1. Страничен и надлъжен дисбаланс.

Разположението на CG по отношение на страничната ос също е важно. За всеки елемент от теглото, съществуващ вляво от централната линия на фюзелажа, има еднаква тежест, съществуваща в съответното място отдясно. Това може да бъде нарушено от небалансирано странично натоварване. Позицията на страничния CG не се изчислява във всички въздухоплавателни средства, но пилотът трябва да знае, че неблагоприятни ефекти възникват в резултат на странично небалансирано състояние. В самолет възниква страничен дисбаланс, ако натоварването с гориво се управлява неправилно чрез подаване на двигател (и) неравномерно от резервоари от едната страна на самолета. Пилотът може да компенсира полученото тежко крило състояние чрез регулиране на тапицерията или чрез задържане на постоянно контролно налягане. Това действие поставя органите за управление на самолета в нестандартно състояние, увеличава съпротивлението и води до намалена оперативна ефективност. Тъй като страничното равновесие е адресирано при необходимост в ръководството за полет на самолета (AFM) и надлъжният баланс е по-критичен, по-нататъшното позоваване на баланса в този наръчник означава надлъжно местоположение на CG.

Полетната грамотност препоръчва

Летенето на самолет, който е в дисбаланс, може да доведе до повишена умора на пилота с очевидни ефекти върху безопасността и ефективността на полета. Естествената корекция на пилота за надлъжен дисбаланс е промяна на тапицерията, за да се премахне прекомерното контролно налягане. Прекомерното подреждане обаче води до намаляване не само на аеродинамичната ефективност, но и на разстоянието за първичен контрол на хода в посоката, в която се прилага тапицерията.

Ефекти от неблагоприятния баланс

Неблагоприятните условия на баланс оказват влияние върху характеристиките на полета по почти същия начин, както тези, споменати за състояние с наднормено тегло. Жизненоважно е да се спазват ограниченията за тегло и баланс, установени за всички самолети. Работата над ограничението на максималното тегло нарушава структурната цялост на самолета и може да повлияе неблагоприятно на производителността. Стабилността и контролът също се влияят от неправилния баланс.

Стабилност

Зареждането в тежко състояние на носа създава проблеми при контролирането и повдигането на носа, особено по време на излитане и кацане. Товаренето в тежко състояние на опашката има сериозен ефект върху надлъжната стабилност и намалява способността за възстановяване от сергии и завъртания. Тежкото натоварване на опашката също произвежда много леки сили за управление, друга нежелана характеристика. Това улеснява пилота по невнимание да претовари самолет.

Стабилност и център на тежестта

Ограниченията за местоположението на CG се определят от производителя. Това са предните и задните граници, извън които CG не трябва да бъде разположен за полет. Тези ограничения се публикуват за всяко въздухоплавателно средство в Информационния лист за типовия сертификат (TCDS) или в спецификацията на въздухоплавателното средство и ръководството за експлоатация на летателния апарат или на пилота (POH). Ако CG не е в допустимите граници след зареждане, ще е необходимо да се преместят някои елементи преди опит за полет.

Пределната граница на CG често се установява на място, което се определя от характеристиките за кацане на въздухоплавателно средство. По време на кацане една от най-критичните фази на полета, превишаването на предната граница на CG, може да доведе до прекомерно натоварване на носовото колело, тенденция към преобръщане на самолети от тип задно колело, намалена производителност, по-високи скорости на спиране и по-високи сили на контрол.

Контрол

В екстремни случаи местоположението на CG, което е извън пределната граница, може да доведе до тежест в носа, което затруднява или невъзможно изгарянето за кацане. Производителите нарочно поставят предната граница на CG възможно най-назад, за да помогнат на пилотите да избегнат повреди при кацане. В допълнение към намалената статична и динамична надлъжна стабилност, други нежелани ефекти, причинени от местоположението на CG зад допустимия обхват, могат да включват изключителна трудност при управление, насилствени характеристики на срив и много леки сили за управление, които улесняват пренапрежението на самолета по невнимание.

Ограничена предна CG граница също е посочена, за да се гарантира, че има достатъчно отклонение на асансьора/управлението при минимална скорост на въздуха. Когато структурните ограничения не ограничават предната позиция на CG, тя се намира на мястото, където се изисква пълно отклонение на асансьора/управлението, за да се получи висока AOA за кацане.

Крайната граница на CG е най-задното положение, в което CG може да бъде разположен за най-критичната маневра или операция. Тъй като CG се движи назад, възниква по-малко стабилно състояние, което намалява способността на самолета да се изправя след маневриране или турбуленция.

За някои въздухоплавателни средства могат да бъдат определени както предните, така и задните граници на CG, за да се променят при промяна на брутното тегло. Те могат също да бъдат променени за определени операции, като акробатичен полет, прибиране на колесника или инсталиране на специални товари и устройства, които променят характеристиките на полета.

Действителното местоположение на CG може да бъде променено от много променливи фактори и обикновено се контролира от пилота. Поставянето на багаж и товарни предмети определя местоположението на CG. Разпределянето на места на пътниците може също да се използва като средство за постигане на благоприятен баланс. Ако самолетът е тежък с опашка, логично е да поставите тежки пътници на предни седалки. Изгарянето на гориво също може да повлияе на CG в зависимост от местоположението на резервоарите за гориво. Например, повечето малки самолети носят гориво в крилата много близо до CG и изгарянето на гориво има малък ефект върху натоварения CG.