Felzárkóztató modul II.
– Súlypontszámítás

  avagy voltaképpen mi a francot csinál Jim a reptéren?

 2012.09.20. 12:50

Ott hagytuk abba, hogy a rakodás pontos megtervezéséhez tisztában kell lennünk egy seregnyi repüléselméleti kérdéssel, így most sajnos ezeknek kell következniük (próbálom azért úgy írni, hogy ne legyen túl száraz olvasmány :). 

Kezdjünk egy klasszikusan hülye kérdéssel: mitől repül a repülőgép?

Nyilvánvalóan nem attól, hogy mennyire gyors vagy áramvonalas, esetleg mennyire könnyű, hanem a szárnyain ébredő felhajtóerőtől. Anélkül, hogy térdig akarnék gázolni az áramlástan és az aerodinamika rejtelmeiben, tegyünk csak egy egyszerű megállapítást: ha megnézünk egy átlagos szárnyprofilt, szárnyprofilakkor láthatjuk, hogy a levegőnek a szárny felső felületén nagyobb utat kell megtennie, mint az alsón, ezáltal a mozgása felgyorsul, azt pedig a Bernoulli törvényből tudjuk, hogy ha egy közeg áramlásakor a sebessége növekszik, akkor a nyomása csökken. Ezáltal a szárny felett kialakul egy alacsonyabb nyomású levegőréteg, ami a szárnyat felfelé szívja; voilá, kialakult a felhajtőerő, a repülőgépünk immár képes a levegőbe emelkedni. (Bővebben lásd itt: Felhajtóerő_(aerodinamika) )
Amúgy tökugyanezt a jelenséget használják ki a Formula 1-es autók szárnyai és haslemezei, diffúzorai, csak ott épp ellenkező az elvárt hatás – és persze emiatt a szárnyprofil is fordított –, ott pont a nagyobb leszorítóerő elérése a cél. És ebben egyébként annyira sikeresek, hogy egy formula-autó nyugodtan haladhatna akár fejjel lefelé is mondjuk egy alagút tetején, a leszorítóerőnek (fordított felhajtóerőnek) köszönhetően nem esne le. – Amíg le nem fékez. ;) 

Miért okoz nekünk mégis gondot a felhajtóerő súlypontszámítás közben? Röviden azért, mert az mindig a szárnyprofil egy bizonyos pontján fog ébredni, míg a gravitációs erő, amely a gépet lefelé húzza, az a gép teljes hosszában fellépő terhelés eredőjében ébred, és mint ilyen, a rakodás következtében változik, a gép orrától a farkáig bármerre vándorolhat. A két ellentétes irányú, de eltérő helyen ébredő erő pedig forgatónyomatékot fog létrehozni, amely a szárnyak hosszirányú tengelye körül szépen megpróbálná eltekerni a mi drága repülőnket, amint felszállna. Képzeljük ezt úgy, mint egy repülőgépmakettet, amelyet csupán két damillal erősítettünk a plafonra a szárnyvégeknél. Ez a felhajtóerőnk. Ha ezt a makettet a törzsénél fogva bárhol máshol húzzuk meg, mint pontosan a két damilvég között, azzal máris forgatónyomatékot hozunk létre, és a makett el fog fordulni vagy az orra vagy a farka felé, attól függően, hogy hol húztuk meg. Ugyanezt csinálják a géppel a mi utasaink, poggyászaink és légiárunk is.

Na, ennek kiküszöbölésére jó a hátsó vízszintes vezérsík, alias stabilizátor, amely lehetővé teszi, hogy a gép egyenesen repüljön. (Vagyis a gép farkán a T-betű vízszintes része nem felhajtóerőt képez, hiába néz ki úgy, mint egy mini szárny, hanem stabilizál.) Ennek a mozgatható vezérsíknak a pontos beállítását mi mondjuk meg a pilótáknak, terhelési súlypontszámító tisztként (Weight and Balance Agent) tehát ez a mi munkánk – és nem is kevés. :)
Apró, de annál bosszantóbb hiányosság, hogy ez a vízszintes vezérsík természetesen csak egy bizonyos tartományban mozgatható, vagyis csak korlátozott mértékű súlyponti eltérést lehet vele korrigálni, ezért nem mondhatom azt a rakodóknak, hogy dobáljanak csak be minden árut és poggyászt az első raktérbe, aztán a többit majd megoldja a stabilizátor. :) Azt az esetet, amikor a gép súlypontja annyira előre vagy hátra kerül, hogy a stabilizátorral már nem lehet kikorrigálni, úgy nevezzük, hogy a gép súlyponti helyzeten kívülre került (angolul "out of trim"), vagy a mi reptéri zsargonunkban egyszerűen "kint van a baliból" ("bali"=balansz; tudom, gáz, de ez ragad az emberre :)). Megjegyzés: ezt az állapotot nem csak úgy lehet elérni, hogy a rampás – oder a súlypontszámító tiszt, amennyiben nem ugyanaz a kettő  egy töketlen, dilettáns balfék, aki azt sem tudja, mit melyik raktérbe rakat, hanem úgy is, hogy például az amúgy is necces súlyponti helyzetben levő (trim-critical), de még éppen "balin belül" levő járatunkra a gép indulásáig nem jelenik meg néhány utas... (mert például a duty free-ben zombiként bolyongani valamiért sokaknak fontosabb, mint időben odaérni a beszállítókapuhoz). Ezek az utasok, akiket már felvett a check-in, természetesen már szerepelnek a járat terhelési okmányában (ez a hírhedt "loadsheet", erről még sokszor lesz szó), számoltunk a súlyukkal, illetve a poggyászaik súlyával. Ennek az az oka, hogy én az utasadatokat közvetlenül a check-in rendszeréből kapom, és utast lerúgni csak STD-10-nél (Standard Departure minus ten, azaz menetrend szerinti indulás előtt tíz perccel) lehet, addigra viszont a loadsheettel már illik készen lenni. Vagyis már beterveztük a meg nem jelent utasok és poggyászok súlyát is a gép súlypontjába, ami így már nem felel meg a valóságnak. A poggyászaikat meg amúgy is ki kell keresnünk a többi közül, ugyanis légiközlekedés-biztonsági szabályok miatt olyan poggyász nem utazhat el a járattal, amelynek tulajdonosa nincs a fedélzeten – na ezért imádják annyira a rakodók az indulás előtt meg nem jelenő utasokat... És ezért javaslom mindenkinek, hogy a.- ha utazik, mindig időben jelenjen meg a beszállítókapunál, ill. b.- mindig legyen feladott poggyásza, ugyanis egy rampás fülének, amikor arról értesül, hogy nincs meg egy utas, nem létezik szebb válasz arra a check-innek kötelezően feltett kérdésre, hogy van-e az utasnak feladott poggyásza, mint hogy "nincs". :) Ilyenkor a legritkább esetben várunk az utasra, a válasz ekkor 100-ból 99-szer az, hogy "akkor lerúgjuk".
Hiszitek vagy sem, de ebben az esetben még azt is tudnunk kell, hogy a hiányzó utas(ok) melyik sorban ült(ek) volna, mivel  egy trim-kritikus járatnál egyáltalán nem mindegy, hogy a kabin első vagy hátsó részéből (a szárny elől vagy mögül) hiányzik-e pár száz kiló, lehet, hogy épp ettől esik balanszon kívül a járat. És igen, jól gondoljátok, ilyenkor a megoldás az, hogy átültetünk utasokat.
Egy hűséges szövetségese azért még ebben a kiélezett helyzetben is akad a rampásnak, őt úgy hívják, hogy LMC (Last Minute Changes). Ez a légitársaságok által az adott géptípusra megadott elméleti súlyhatár, amelyen belül  még nem szükséges új loadsheetet kiállítani – és ezzel garantált járatkésést okozni –, hanem a meglevő okmányokkal és az LMC feltüntetésével is felszállási engedélyt kaphat a járat. Egy Airbus A320-as esetében például ez az LMC-limit 500 kg vagy 5 utas, ha tehát a loadsheeten feltüntetett és a valós terhelés közötti különbség e határon belül marad, akkor megúsztuk a nagyobb kaliberű szopást.

Bevallom, előzetesen arra számítottam, hogy rövidebben össze tudom foglalni ezt a részt, és még ebben a posztban szó eshet a súlypontszámítás másik Achilles-sarkáról – de nem merem ennyire igénybe venni a figyelmeteket. Elöljáróban most csak annyit mondok, hogy a balanszon belül maradni még a kisebb és egyszerűbb része a rakodástervezésnek, ill. terhelési súlypontszámításnak. A következő fejezetben bemutatok egy csomó olyan súlyhatárt, amit vagy a repülőgép szerkezeti vagy a repülési tulajdonságai miatt nem szabad átlépnünk, különben a hatás sokkal drámaibb is lehet, mintha csak simán kiesnénk a baliból...

Címkék: műhelytitkok felzárkóztató súlypontszámítás weight and balance

A bejegyzés trackback címe:

https://tavolafikatol.blog.hu/api/trackback/id/tr64788273

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

kéti2 2012.09.20. 15:25:42

Várjál már! Nekem ebből az jön le, hogy ha egy utas leül a seggére, akkor nem állhat fel, mert a súlya megbillentheti a gépet. Basssszus! Én a Los Angeles-i gépen annyit járkáltam, mint a rosseb. Fúúú... és nem csak én. Szinte mindenki. Még sem zuhantunk le. Ez hogy lehet? Tudtam én, hogy nem lenne szabad felállnom. :)

T1GRIS 2012.09.20. 22:47:46

Na, várjá', azért nem sárkányrepülőről beszélünk ám! :)
Mint írtam, az átlagos utasszállítók LMC-tartaléka több száz kg (a példában szereplő Airbus A320-asé 500 kg), ez tehát az az elméleti súlyhatár, amennyi eltérést még kurvára észre sem vesz a gép, ugyanúgy mélán repül tovább. Ha ehhez hozzávesszük, hogy a légi közlekedésben minden minimum kétszeresen van túlbiztosítva, akkor közelebb járunk az igazsághoz, ha arra tippelünk, hogy inkább jóval 1000 kg felett lehet ez a határ a valóságban. És akkor még csak egy keskenytörzsű A320-asról beszéltünk, 73,5 tonnás maximális felszállósúllyal, nem pedig egy Boeing 747-400-asról, mint amilyennel te utaztál, és amelynek a maximális felszállósúlya 396 tonna. Ezzel arányosan az LMC értéke is magasabb.

Tehát ne aggódj, nem sodortad végveszélybe a gépet azzal, hogy felálltál és sétáltál. :) De hogy teljesen megnyugtassalak, elárulom, hogy az utasszállítókat kifejezetten tesztelik is erre, mármint a repülés közbeni súlypontváltozásra (mert például nemcsak Kétincs ugrálhat fel a helyéről menet közben, hanem az üzemanyag is fogy, az meg ráadásul kicsit nehezebb is, mint te vagy). Ezen a képen - www.airliners.net/photo/Boeing/Boeing-777-240-LR/0855967/L/ - egy ilyen tesztrepülőgépet látsz, ezekből a hordókból menet közben előre-hátra tudják szivattyúzni a vizet, hogy a súlypont változását szimulálják.
(Érdekesség: a chemtrail-hívő elmebajnokok ezt a képet szokták lobogtatni az összeesküvés-elmélet fórumokban, mint bizonyítékot arra, hogy a repülőgépekről mérgező vegyszert permeteznek ránk! :)))

medvefókafalka 2012.09.21. 07:25:41

Helló!
Nagyon alaposnak tűnik a repülés alapjainak az ismertetése, különösen a Forma-gépekkel ellenpontozva! A beszúrt irodalmi hivatkozások meg a profiknak remek matematikai alátámasztást is adnak! Belemélyedtél alaposan!
Gratula!

eastern sugar 2012.09.24. 11:13:18

jééé, valaki értelmesen leírta egyszer az életben, hogy mit csinál a rampás?! hát, szerintem biztos, hogy én téged ismerlek, csak nem tudom /még/ hogy ki vagy, szabad itt megkérdeznem a neved, vagy ez tabu?

kéti2 2012.09.24. 12:39:52

O.K. Phix! Ez esetben megnyugodtam! De kérdezném, hogy vajon mikor olvashatjuk a folytatást? Ne kelljen már szeptember 30-ig várnunk. Taníts minket tovább! Szóval hol is hagytuk abba? :) *cupp*

T1GRIS 2012.09.24. 17:27:58

@eastern sugar: Naná, hogy ismersz, Dóri, hát hány járaton mentoráltalak, amikor a szaxódat szerezted nálunk? :)
Üdv itt! - Rampa Kálmán :)

Kéti, ha minden jól megy, ma este vagy holnap de. teszek fel új posztot, csak a hétvégén búcsúbuli volt. Megértéseteket köszönöm. :D