Ein Schwerpunktrechner für die Transall

Jedes Flugzeug ist so konstruiert, dass sein Schwerpunkt möglichst exakt unter dem Schnittpunkt der Rumpfachse mit der Flügelachse liegt. Auch bei der Beladung muss darauf Rücksicht genommen werden, wie die Lasten verteilt werden. Eine Rolle spielt dabei neben der Gewicht jeder Last auch deren Position und damit deren Drehmoment (Hebelwirkung). Bei militärisch genutzten Transportflugzeugen treten besonders große Lasten auf. Sie müssen so im Laderaum verteilt werden, dass der Schwerpunkt des Flugzeug möglichst wenig verschoben wird und insbesondere das Gleichgewicht zwischen dem vorderen und hinteren Teil der Maschine erhalten bleibt. Dazu dienen Abstandsmarkierungen im Inneren des Laderaums.

Der Schwerpunkt einer unbeladenen Transall befindet sich unter den Flügeln, 12 Meter hinter der Spitze des Flugzeugs. Diese Grafik veranschaulicht die Hebelwirkung einer Last abhängig von deren Positionierung . 

Jeder Transall wurde ein Schwerpunktrechner beigegeben, mit dem während des Beladens die Auswirkung der jeweils neu hinzukommenden Last auf den Schwerpunkt des Flugzeugs kontrolliert werden konnte. Die Abbildung zeigt jeweils Vorder- und Rückseite des Körpers und der Zunge dieses Rechenschiebers.

 

Aus der Original-Bedienungsanleitung:

Allgemeines

Der Schwerpunktrechner ermöglicht es, die Schwerpunktlage eines Flugzeuges anhand von Gewicht und Kennzahl (Index) schnell und relativ genau zu ermitteln.

Schwerpunktrechner müssen in allen Transportflugzeugen mitgeführt werden, wenn andere Mittel zur Schwerpunktbestimmung (Formblätter für die Ermittlung der Trimmlage) nicht vorhanden sind (STANAG 3462) Die Rechner werden mit der Werksnummer des entsprechenden Flugzeuges gekennzeichnet.

Beschreibung

Der Schwerpunktrechner ist im Aussehen einem normalen Rechenschieber ähnlich. Er besteht aus
- Körper
- Zunge
- Läufer

(1) Körper

Die Vorderseite weist ein Mittelteil und zwei Seitenteile auf. Auf dem Mittelteil ist ein Schwerpunktdiagramm angeordnet, auf dem die Gewichte als Ordinaten erscheinen; das weiße Feld bezeichnet die zulässigen, die roten Felder die unzulässigen Schwerpunktsbereiche. Die Vorsichtsbereiche (falls vorhanden) sind gewöhnlich "gelb" gekennzeichnet. Eine Beladung, deren Berechnung in einem gelb markierten Abschnitt endet, ist nur unter bestimmten Voraussetzungen zulässig.

Ein rot schraffiertes Feld weist auf die Einschränkungen im hinteren Schwerpunktsbereich hin (Abhängigkeit von Landeklappenstellung) Auf dem oberen Seitenteil ist nochmals das Diagramm des Mittelteils, aber ohne Teilungslinien dargestellt. Anhand dieser Wiedergabe kann - ohne dass die Zunge herausgezogen werden muss - festgestellt werden, in welchem Feld (zulässiger oder unzulässiger Schwerpunktbereich) der Schwerpunkt des Flugzeugs liegt.

Auf dem unteren Seitenteil ist die Kennzahlskala angeordnet.

Auf der Rückseite ist die Rumpfsilhouette dargestell und es sind die Bezugspunkte für die Berechnung der Schwerpunktlsge, der Hebelarme und der Index (Kennzahl) angegeben. Die Hebelarmskala entspricht den im Laderaum des Flugzeugs angebrachten Markierungen.

(2) Zunge

Auf der Vorderseite befinden sich die Momentskalen der veränderlichen Lasten. Sie beitzen eine kg-Teilung. Die Wasser-Methanol-Skala weist außerdem noch eine Liter-Teilung auf.

Das Laderaum-Diagramm dient zur Feststellung des Momentes der Fracht in Abhängigkeit vom jeweiligen Gewicht und von ihrer jeweiligen Lage im Laderaum (Hebelarm).

Auf der Rückseite befindet sich eine Skala mit Gewichts- und Momenteinteilung. Sind Gewicht und Moment bekannt, kann anhand dieser Skala der Index (Kennzahl) bestimmt werden. Der Index (Kennzahl) ist bezeichnend für die Schwerpunktlage.

(3) Läufer

Es ist ein normaler Läufer wie er bei Rechenschiebern üblich ist. Mit Hilfe der Strichmarke auf dem Läufer kann
- die Zunge aus einer bestimmten Stellung um einen bestimmten Wert verschoben werden
- die Schwerpunktlage auf dem oberen Schwerpunktdiagramm des Körpers abgelesen werden.

Eine zweite, kürzere Strichmarke auf dem Läufer kann mit einer ebensolchen Strichmarke auf der Zunge des Rechenschiebers in Deckung gebracht werden. Dabei dient dann die linke Kante der Zunge mit der Gewichtseinteilung zum Ablesen der Schwerpunktlage im Nomogramm auf dem Boden des Körpers.

Verwendung

(1) Bestimmung des Index (Kennzahl)

- Rückseite der Zunge verwenden
- unter Benutzung der Läufer-Strichmarke die Zunge so verschieben, dass das Grundgewicht (BASIC WEIGHT)über der Ausgangskennzahl (Grundindex) steht
- ohne die Zungenstellung zu verändern die Strichmarke des Läufers auf den Wert des Flugzeugmomentes schieben
- an der Läufer-Strichmarke den Index (Kennzahl) des Flugzeuges auf den Index-(Kennzahl-)Skala ablesen.

(2) Handhabung des Rechners

- Die Vorderseite der Zunge verwenden. Die Strichmarke des Läufers auf Grundindex schieben,
- ohne die Stellung des Läufers zu verändern, die Zunge so verschieben, dass sich die Ausgangspunkt O des
  betreffenden Hebelarms mit der Strichmarke des Läufers deckt
- ohne die Zungenstellung zu verändern die Strichmarke des Läufers auf das von der Skala für den
  betreffenden Hebelarm abgelesene Gewicht der Last schieben
- den gleichen Vorgang für jeden Hebelarm und jedes Gewicht der eingeladenen Lasten durchführen, und zwar
  immer von der letzten Läuferstellung ausgehend
- Läufer bleibt auf der letzten Einstellung (Index) stehen, Zunge wird nach rechts/links herausgezogen, bis der
  Läuferstrich frei ist (Durchsicht auf Körperboden)
- Ablesen der Schwerpunktlage (%) am Schnittpunkt Läuferstrich - Flugzeuggewicht.

Vorsicht: Bei der Handhabung des Rechners darauf achten, dass keine ungewollten durch die Schwergängigkeit des Läufers oder der Zunge bedingten Verschiebungen erfolgen.

Beispiele für den Gebrauch des Schwerpunktrechners

a) Bestimmung des Grund-Index

Das Gewicht und das Moment liegen auf der Linie Grundgewicht 28.140 kg Grundmoment 341.200 kpm

- den Strich des Läufers auf 100 der Index-Skala stellen
- die Zunge so verschieben bis das Gewicht 28,14 t auf der Gewichtskala (Rückseite) sich mit dem Strich des
  Läufers deckt


- ohne die Einstellung der Zunge zu ändern
- den Läufer nach rechts verschieben und auf der Momentenskala auf das Moment 341.200 einstellen. Der
  Index 103,5 wird dann unten auf der Index-Skala abgelesen.

 b) Bestimmung des Index bei der Beladung

- Läuferstrich auf den Grundindex 103,4 einstellen
- ohne die Stellung des Läufers zu verändern, Zunge so verschieben dass die Nulllinie des zu
  berücksichtigenden Gewichts unter dem Läuferstrich steht (z.B. Kraftstoff A-Behälter)


- Läuferstrich auf das Kraftstoffgewicht 5000 kg einstellen
- unter dem Läuferstrich auf der Index-Skala den neuen Index 105,4 ablesen (Differenz 2,0 zwischen 103,4
  und 105,4 ist durch das Kraftstoffgewicht verursachte Indexänderung i.

Bestimmung nach dem Einbringen in einer Last von 700 kg auf dem Stationspunkt 8,00 m:

Index vor dem Einbringen der Last z.B. 102,8

- Läuferstrich auf den Index 102,8 einstellen
- ohne die Stellung des Läufers zu verändern Zunge so verschieben, dass die Nulllinie für die Lasten zwischen
   4,00 m und 12,00 m unter dem Läuferstrich steht.



- Läuferstrich nach links auf den Schnittpunkt 8,00 m und 700 kg einstellen
- unter dem Läuferstrich auf der Index-Skala den neuen Index 100,0 ablesen (Differenz zwischen 102,8 und
  100,00 = 2,8 ist durch das Gewicht der Last auf dem Stationspunkt 8,00 m verursachte Indexänderung i.

 

c) Bestimmung der Schwerpunktlage (% MAC)

Gesamtgewicht: 41.500 kg
Endgültiger Index: 102,7

Die Zunge ohne die Stellung des Läufers zu verändern herausziehen (der Strich steht auf dem Index 102,7) Der Schnittpunkt des Läuferstriches mit der waagerechten Linie für 41.500 kg befindet sich auf der Geraden für gleiche Schwerpunktlagen bei 32,2% MAC.

Der Schwerpunkt des Flugzeugs liegt in 32% MAC

d) Stationsbestimmung für Einzellasten (Erreichen eines bestimmten % MAC-Wertes)

Gesamtgewicht 40.130 kg
Letzter Index 97,1
gewünschter Index 101,3 = 31,5% MAC
hinterste verschiebbare Last 1.000 kg auf 15,0 m

- Läuferstrich auf den letzten Index 97,1 einstellen
- ohne die Stellung des Läufers zu verändern Zunge so verschieben, dass der Schnittpunkt zwischen 15,00 m
  und 1000 Kilogramm unter dem Läuferstrich steht


- Da die Gewichtslinie 1 to für den Laderaum bei  Index 99,7 aufhört, muss man, um den Index 101,3 zu
  erreichen die Rampe benutzen.
- Ohne die Stellung der Zunge zu verändern, Läuferstrich auf die Gewichts-Nulllinie zurückschieben.
- Nun die Zunge nach links schieben, so dass die Gewichtsnulllinie der Rampe unter dem Läufer Strich ist.
- Ohne die Stellung der Zunge zu verändern, Läuferstrich auf den gewünschten Index 101,3 stellen.

Am Schnittpunkt zwischen dem Läuferstrich und der Gewichtslinie 1 to den Stationspunkt 19,00 m ablesen, auf den die letzte Last verschoben werden muss, um den Index 101,3 (31,5% MAC) zu erreichen.

 

 

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