۲- سرعت هوای معادل
در معادله فشار دینامیکی اثر تغییر ارتفاع در چگالی در نظر گرفته شده است. به جای لحاظ کردن تغییرات مقدار چگالی مفهوم سرعت هوای معادل تعریف می شود. سرعت معادل سرعت تصحیح شدهای است که اثر اختلاف بین چگالی هوا در سطح دریا و ارتفاع مشخص را در نظر میگیرد. در سطح دریا . در ارتفاع مشخص، . با جایگذاری در معادله فشار دینامیکی داریم
(۳-۶)
۳- تصحیح تراکم پذیری برای کالیبره کردن سرعت هوا
معادله زیر برای کالیبره کردن سرعت هوا بر حسب knots در سطح دریا استفاده می شود.
(۳-۷)
۳-۶- طراحی بارهای ناشی از سوخت و روغن
بارهای طراحی در مرحله اول طراحی هواپیما تعیین میشوند. بارهای طراحی بر وزن سازه اثرگذار است و این وزن بارهای طراحی را تحت تاثیر قرار میدهد. این وابستگی، شرایط اجباری را برای انتخاب وزن اولیه بر مبنای مباحث اقتصادی ایجاد می کند.
وزن هواپیما و جزئیات توزیع آن تاثیر زیادی بر بارهای سازهای دارد. حتما بارهای برآی وارده به بال باید بزرگتر یا مساوی وزن باشد تا هواپیما را در حالت پرواز نگه دارد. این مساله در شکل ۳-۴ نشان داده شده است. مساله دیگری که تحت تاثیر وزن هواپیما قرار میگیرد نیروهای وارده به ارابه فرود در هنگام نشستن است که در فرایند طراحی بسیار اثرگذار است.
شکل۳-۴: نیروی وزن و برآی وارده به هواپیما]۴۵[
وزنی که در طراحی هواپیما استفاده می شود از الزامات ماموریت پروازی هواپیما بدست می آید. الزامات ماموریت پروازی تعیین کننده میزان سوخت و بارمفید[۶۲] در مراحل مختلف پرواز میباشد. وزنهای معمول طراحی عبارتند از:
- ماکزیمم وزن برخاست[۶۳]: وزنی است که در حالت مخزن پر و ماکزیمم بار مفید اندازه گیری می شود. این وزن در شرایط پرواز و تاکسی در نظر گرفته می شود ولی در شرایط نشست نیاز نیست این بار در نظر گرفته شود و طراحی در مرحله نشست با این بار صورت نمیگیرد.
- ماکزیمم وزن نشست[۶۴]: این وزن در شرایط نشست در نظر گرفته می شود. منطقی است که فرض شود مقدار از پیش تعیین شدهای سوخت قبل از نشست مصرف شده است و بنابراین هواپیما وزن کمتری در این مرحله دارد. در طراحی ارابه فرود نیازی به در نظر گرفتن وزن کل هواپیما نیست. بنابراین در این شرایط نیاز به در نظر گرفتن وزن ماکزیمم برخاست برای هواپیما نمی باشد.
- وزن بدون سوخت[۶۵]: این وزن بدون در نظر گرفتن سوخت میباشد. این وزن برابر است با مجموع وزن خالی هواپیما به علاوه موارد لازم برای عملکرد مانند خدمه، روغن موتور، بار و مسافر.
- وزن خالی عملکردی[۶۶]: این وزن عبارتست از وزن بدون بار مفید. میزان سوخت در حالت مینیمم معمولا بین ۰ الی ۱۰ درصد در نظر گرفته می شود. مانور پروازی در این وزن ممکن است بارهای بحرانی را به سازه وارد کند.
پس از تعیین بارهای بحرانی، توزیع بار مرده لازم میباشد. توزیع دقیق وزن به دلیل بار مرده بدنه، بال، محموله و غیره سهم عمدهای از بارگذاری را به خود اختصاص میدهد. تاثیر توزیع وزن را میتوان با در نظر گرفتن توزیع بار محموله درون بدنه انجام داد. به هر حال این بارهای زیاد وارده در محل مرکز جرم متمرکز شده و یا در منتهی الیه جلو و یا عقب قرار داده شده که بر میزان خمشی که بدنه در هنگام فرود سخت تجربه می کند بسیار موثر است.
میزان توزیع وزن سوخت مخصوصا در بال می تواند در کم کردن میزان خمش بال در طول پرواز موثر باشد. این پدیده در شکل۳-۵ نشان داده شده است.
الف) تاثیر وزن سوخت بر خمش بال
