مركز ثقل و كاربرد آن {جلسه سوم}

مقدمه

بالانس کردن صحیح هواپیما یک امر بسیار مهم برای داشتن یک پرواز ایمن است. به دلیل اینکه نداشتن یک مرکز ثقل صحیح به خودی خود باعث غیرقابل کنترل بودن هواپیما می شود.  مرکز ثقل را به صورت مخفف با CG یا CoG نشان می دهند که به معنای Centre Of Gravity است.

هر هواپیمایی یک مرکز ثقل مشخص دارد و نقطه میانگینی است که تمامی نیروهای گرانش در آن  نقطه بر هواپیما عمل می کنند و هواپیما در این نقطه نیروها را بالانس می کند که از نظر فنی تعادل طولي نامیده می شود.

شكل زير اين نماد را بر روي بدنه يك هواپيما نشان مي دهد.

قبل از اينكه وارد جزييات مركز ثقل هواپيما شويم لازم است بدانيم مركز ثقل چيست؟

به طور كلي مركز ثقل يك جسم مركز توزيع وزن آن جسم است بدين معني كه اگر اين جسم حول مركز ثقل آن چرخيده شود در اين نقطه به تعادل مي رسد. يك آكروبات باز را در نظر بگيريد. كفش هاي آكروبات بازان به سكوي چرخش چسبانده شده است و وزن نفر آكروبات كار با وزنه طرف ديگر يكسان است اين بدين معني است كه مركز ثقل(يا همان مركز چرخش) دقيقا در وسط قرار مي گيرد.

هنگامي كه آكروبات باز به راست مي چرخد اين چرخش تا جايي صورت مي گيرد كه وزن آكروبات باز با وزنه مقابل برابر شود و به حالت تعادل برسند.

حال چنانچه وزنه را كمي سنگين تر از وزن آكروبات باز انتخاب كنيم CG تغيير مي كند و ديگر محل CG و محل چرخش يكسان نيست. در شكل زير مشاهده مي كنيد كه به دليل سنگين تر بودن وزنه CG به سمت وزنه حركت كرده و در زير مركز چرخش قرار گرفته است.

روش تعيين مركز ثقل

براي تعيين CG يك جسم مي توانيد از يك روش نسبتا ساده استفاده كنيد. يك نخ محكم را كه به انتهاي آن يك وزنه آويزان شده است را تهيه كنيد. ابتدا جسم را در حالت معلق بر روي يك تكيه گاه همانند شكل زير قرار دهيد

سپس با استفاده از يك ماژيك دو خط را در حالت هاي مختلف در امتداد نخ در حالت عمودي رسم كنيد. محلي كه اين دو خط همديگر را قطع مي كنند CG جسم است. براي اطمينان يك خط سومي نيز رسم كنيد.

دقت كنيد كه هرچه مركز ثقل پايين تر باشد تعادل جسم مورد نظر در فشار دادن ها و يا چرخش ها بيشتر است و بخاطر همين مركز ثقل ماشين هاي مسابقه اي را بسيار پايين در نظر مي گيرند تا هنگام چرخش در پيچ ها به آساني دور بزند.

دقت كنيد كه پهناي جسم مورد نظر نقش مهمي در CG و ميزان تعادل آن دارد.

تا اينجا با مفاهيم مركز ثقل و نحوه تعيين آن در اجسام مختلف آشنا شديم. در جلسه بعد به طور كامل با نحوه تعيين CG در هواپيماي مدل و تعادل آن بحث مي كنيم.

دوستان در صورتی که دوست دارید بدونید بقیه جلسات این سری آموزش کی ادامه پیدا میکنه میتونید از لینک های زیر ما رو در تلگرام و یا اینستاگرام دنبال کنید: