Der Schwerpunkt eines Segelflugzeugs

Die Wägung unseres Doppelsitzers OE 5481 Twin Astir

Bei jedem Flugzeug ist es extrem wichtig, die Lage des Schwerpunkt zu bestimmen, um sicheres Fliegen zu ermöglichen. Je nach Beladung (Piloten, Equipment, „Zeugs“, …) wandert der Schwerpunkt, muss aber in einem ganz bestimmten Bereich bleiben, ansonsten kann es gefährlich werden. Daher muss auch bei einem Segelflugzeug von Zeit zu Zeit der Schwerpunkt des leeren Flugzeugs genau bestimmt und im Manual eingetragen werden.

Zur Theorie

Grundsätzliches

Die Schwerpunk Wägung bei Segelflugzeugen ist von der Behörde und den meisten Herstellern alle 4 Jahre, sowie bei Neulackierungen und Reparaturen vorgeschrieben.

Bei Gewicht Relevanter Änderung der Ausrüstung und Instrumentierung darf die Änderung des Leermassenschwerpunkts auch rechnerisch ermittelt werden.

Eine Schwerpunktlage im vom Hersteller ermittelten zulässigen Bereich ist für sichere Flugeigenschaften unerlässlich.

  • Schwerpunkt hinter zulässigen Bereich: kritische Abkippeigenschaften sowie Gefahr des Flachtrudelns
  • Schwerpunkt vor dem zulässigen Bereich: Höhenruder Wirkung reicht nicht mehr aus
  • Maximale Flugmasse überschritten:  Festigkeit unter Belastung durch G Kräfte (Böen, Kunstflug) im zulässigen  Bereich möglicher weise nicht mehr gegeben

Bestimmung des Leermassenschwerpunkts

Auszug aus dem Wartungshandbuch

Es wird das Momentengleichgewicht um BE angesetzt und daraus das Maß Xs berechnet

Xs: Position des Leermassenschwerpunks bezogen auf BE (Bezugsebene, Tragflächennase rumpfseitig siehe Skizze)

Dazu sind die Gewichte wie links dargestellt zu messen.

Zur Messung der Spornlast (G2) ist das aufgerüstete Flugzeug in die vorgegebene Lage (Fluglage) zu bringen.

Das Flugzeug wird mittels Wasserwaage am Rumpfrücken ausgerichtet – siehe blaue Umrandung vor dem Seitenleitwerk.

Die Praxis

Vorbereitungen

Zunächst ist in unserer gut gebuchten Werkstatt für die Schwerpunkt Wägung  Platz zu schaffen, wir müssen ja den Twin aufbauen unser größtes Segelflugzeug.

Wägung der Einzelteile

Nach Überprüfung der Waage werden die Tragflächen der Rumpf und das Höhenleitwerk als Einzelteile gewogen

Die Ergebnisse werden durch zweimaliges wägen abgesichert. Zur Plausibilitätsprüfung werden die Ergebnisse mit den Ergebnissen der letzten Wägung verglichen

Als nächstes wird der Rumpf zur Einzelteilwägung vorbereitet. Der Transportwagen wird zunächst mitgewogen um den Rumpf auf die Waage stellen zu können. Im Anschluss wird das Gewicht des Rumpfwagens wieder abgezogen. Die Spornradlast bei der Einzelteilmessung wird mit zweiter Waage gemessen.

Zum Rumpfgewicht gehört unter anderem:
• Rumpf mit Fahrwerk
• Kabinenhauben
• Avionik Batterie
• Anschnallgurte

Nicht zum Rumpfgewicht gehört unter anderem (ist als Zuladung zu berücksichtigen):
• Sauerstoffanlage
• Trimmblei
• Jause und Wasser für die Piloten J….

Messung der Spornradlast am zusammengebauten Flugzeug

Zur Spornradlast Messung ist das Flugzeug auf zu rüsten.

Das kann beim Twin manchmal ganz schön anstrengend sein. Man sieht die Freude in den Gesichtern nach getaner Arbeit, wenn die Flächen dran sind.

Jetzt ist noch der Rumpf wie im Wartungshandbuch angegeben mittels Wasserwaage auszurichten und danach die Spornradlast zu messen.

Rumpf noch ohne Wasserwaage, noch nicht ausgerichtet Blaues Rechteck: Hier wird die Wasserwaage aufgesetzt.



Wasserwaage am Rumpf von oben gesehen.

Das Gesamtgewicht ist durch die Wägung der Einzelteile bereits bekannt.

Auswertung der Messergebnisse

Ein Blick in das Wartungshandbuch zeigt, wie man vorgeht:

So wird der Leergewichtsschwerpunkt eruiert

Nach der Wägung der Einzelteile (zur Ermittlung des Gesamtgewichts) sowie der Spornradlast des aufgerüsteten Flugzeugs stehen alle Daten zur Ermittlung des Leermassenschwerpunkts zur Verfügung.

Unter Verwendung der nebenstehenden Formel ergeben sich folgende Werte: (Toleranzgrenzen laut Wartungshandbuch).

Max zulässige kopflastige Schwerpunktlage:       Xsk: 670mm
Max zulässige schwanzlastige Schwerpunktlage: Xss: 732mm
 Berechneter Wert                                                 Xs:   682mm

Der ermittelte Leermassenschwerpunkt liegt im zulässigen Bereich 😊

Vom Leermassenschwerpunkt zum Beladeplan

Liegt der Leermassenschwerpunkt im zulässigen Bereich sind neben dem vom Hersteller vorgegebenen Beladeplan (siehe nebenan) noch folgende Kriterien zu beachten:

Max Fluggewicht 580kg

Masse der nichttragenden Teile max. 400kg Zu den nichtragenden Teilen zählen:
• Rumpf
• Höhenruder
• Zuladung

Bei der OE 5481 ergibt sich durch die Begrenzung der max. Flugmasse auf 580kg eine max. Zuladung von 170,5kg.

Zusammen nicht mehr als 170,5kg!

Autor: Erhard Sauer

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