Greutatea totală și cea fără combustibil și echipaj a planorului depind de anumite limitări. Unele din acestea sunt de natură structurală, și anume felul în care este construit si proiectat pentru a executa anumite operațiuni și suportă anumite sarcini, până la o anumită valoare. Alte limitări se dator ează performanțelor planorului – anumite condiții de temperatură și presiune, starea pistei etc, pot limita greutățile permise pentru aterizare, decolare etc. Greutatea maximă la decolare – MTOW (Maximum Take-Off Weight) Această greutate depinde de limităr ile de structură.
MTOW este greutatea totală maximă conform Certificatului de Navigabilitate și a Manualului de Zbor aprobat, cu care planorului îi este permis să decoleze. Această greutate mai este cunoscută și ca Greutatea Maxima la Decuplarea Franelor, MBRW (Maximum Brake Release Weight). NOTĂ: Greutatea la decolare în cazul unei anumite decolări poate să nu depășească MTOW-ul structurii sau TOW-ul așa cum este limitat de performanțele planorului si considerații referitoare la pistă. Greutatea maximă la aterizare – MLW (Maximum Landing Weight) Și această greutate este restricționată de limitările de structură.
MLW-ul este greutatea maximă totală, conform Certificatului de Navigabilitate si a Manualului de Zbor aprobat, la care planorului îi este permis să aterizeze. NOTĂ: Greutatea de aterizare pentru o anumită aterizare nu ar trebui să depășească MLW-ul structurii sau LW-ul așa cum este limitat de performanțele planorului și considerații referitoare la pistă. MLW-ul este mai mic decat MTOW datorită stres ului mai mare existent la aterizare decat la decolare. Greutatea maximă fără combustibil – MZFW (Maximum Zero Fuel Weight) Această greutate poate fi specificată, însă la multe aeronave ușoare, nu este. MZFW este greutatea totală maximă admisă fără combustibil utilizabil în rezervoare.
Aripile furnizează portanța necesară pentru a echilibra greutatea planorului.
Limitări de viteză:
Planorul trebuie să zboare între anumite valori de viteză, specificate în Manualul de Zbor. Uneori considerațiile aerodinamice furnizează motivul pentru această limită (mai exact, viteza de intrare în limită este limita inferioară de viteză) și uneori cantitatea d e putere limitează vitezele (mai exact, viteza maximă de croazieră este limitată de puterea disponibilă pentru contracararea rezistenței parazite aflată în creștere). Foarte importante sunt limitările de structură. Poate să existe suficientă putere pentru anumite manevre mai solicitante însă structura nu le va putea suporta.
Structura suportă o forță de 1g în zbor calm rectiliniu la orizontală, altfel spus planorul și pilotul experimentează o forță egală cu propria lor greutate. Atunci când citești acest cu rs stând pe scaun, vei experimenta o forță provenită de la scaun egală și opusă greutății tale, adică 1g. Cunoaștem deja faptul că viteza importantă pentru mediul aeronautic este viteza indicată, IAS-ul, viteză prezentată în indicatorul de viteză, ASI. IAS-ul este raportat la presiunea dinamică ½ ρ V² care reglementează generarea forțelor aerodinamice cum ar fi portanța și rezistența. Așadar, toate aceste viteze aerodinamice limitate sunt viteze indicate.
Structura este supusă unei forțe de 1g în zbor calm rectiliniu la orizontală, aceasta variind în funcție de viraje. Spre exemplu, un viraj perfect înclinat de 60º mărește sarcina asupra structurii la 2g. Turbulențele și rafalele pot deasemenea modifica unghiul de atac al aeronavei schimbând sarcina asupra structurii. Aceste presiuni sunt apreciate ca factori de încărcare sau forțe- g. Factorul de sarcină (n) = Portanța produsă de aripi / Greutatea planorului Este important ca la revenirea din atitudini mai puțin obișnuite ale planorului, să evitați excesul d e forțe g, deoarece acestea pot suprasolicita învelișul, determinând apariția diferitelor probleme specifice.
Un planor de acrobație va fi certificat și proiectat cu un factor de sarcină mai mare decât avioanele din alte categorii. În afară de factorul static de sarcină sau forțe g, există considerente de putere dinamică, cum ar fi instabilitatea dinamică a planorului în zborul de mare viteză, trepidația comenzilor, care dacă i se permite să continue poate duce la defecțiuni ale învelisului. Există limite de viteză incontestabile, cum ar fi viteza care nu trebuie depășită (Vne – never exceed speed) și viteza limită (Vs – stalling speed) Viteza maximă admisă (Vne) Vne este viteza maximă absolută la care poate fi pilotat planorul. Est e indicată pe vitezometru de o linie roșie.
Orice rafală sau manevră la viteze mai mari decât Vne pot determina apariția unor factori de sarcină inacceptabili. O astfel de viteză nu trebuie atinsă în condiții normale. Viteza normală de operare (Vno – Normal Operating Limit Speed) Vno este viteza maximă la care ar trebui să fie pilotat planorul în condiții normale. Sectorul normal de operare pentru viteză este indicat pe vitezometru printr-un arc de cerc verde. Deasupra Vno există un arc de cerc galben sau portocaliu ce se extinde până la linia roșie de limitare la Vne. Nu ar trebui să depășiți Vno.
Viteza de manevră (Va) Atunci când pilotul manevrează planorul, suprafețele de control (eleroane, profundoare și direcția) aripile și stabilizatorul vertical sunt supuse unei sarcini mai mari. Viteza de manevră Va, este viteza maximă pentru manevre la care bracarea totală a suprafețelor de control nu va suprasolicita structura. NOTĂ: Manualul de Zbor al aeronavei poate specifica diferite viteze pentru Va, în funcție de greutatea redusă (Va – mai mare), sau pentru o greutate mărită (Va – mai mică). Alte viteze maxime: Vfe.
Odată flapsurile puse, structura planorului este supusă unei presiuni suplimentare, așadar o viteza cu flaps la maxim (Vfe-flaps extended) este specificată de obicei pentru a preveni posibile deteriorari ale structurii. Vlo, Vle. La avioanele cu tren retractabil, vor fi specificate una sau două limitări de viteză, în conformitate cu design-ul: Vlo – viteza maximă pentru operarea trenului de aterizare (retractabil și fix) și Vle – viteza maximă la care puteți zbura cu trenul scos. Acolo unde sunt specificate ambele, Vlo va fi mai mică decat Vle.
Aceasta deoarece, în timp ce trenul de aterizare se află între poziția ‘scos’ si ‘ridicat’, anumite trape ale trenului de aterizare vor fi dechise în curentul de aer. La sistemele în care aceste trape se reînchid după ce trenul a fost coborât, o viteză mai mare (Vle) este admisă (deși nu la fel de mare când trenul este retractat și trapele închise din nou). De asemenea, pot fi echipate cu mecanisme de blocare de dimensiuni mici pentru a intensif ica structura trenului de aterizare atunci când este coborat.
Vb. - viteza de trecere prin turbulență și Vra-viteza în aer turbulent-sunt vitezele țintă indicate pentru zborul prin turbulențe Viteza de trecere prin turbulență În turbulență, viteza poate varia rapid și orice încercare de a menține o viteză constantă prin manevrarea profundorului și a schimbarilor de putere, pot suprasolicita aeronava. Permiteți vitezei să varieze în jurul valorii Vb. Dacă această viteză nu este specificată, atunci viteza de manevră Va, reprezintă ‘o bună țintă’ de atins în cazul penetrării turbulenței. Vno nu ar trebui depășit în turbulențe. Mentineți aripile la același nivel cu ajutorul eleroanelor, dar nu bruscați profundoarele.
Datorită distanței față de centru l de greutate, profundoarele pot suprasolicita foarte ușor structura dacă sunt bruscate într-un aer turbulent. Nu încercați să mențineti aceeași altitudine – permiteți planorului să urce și să coboare odată cu curenții de aer (cu condiția existenței înălțimii de siguranță și a separării corespunzătoare de restul traficului aerian). Asigurați-vă că orice schimbare a puterii motorului este efectuată într-un mod calculat. Zborul în turbulență: Aerul turbulent sau rafalele pot schimba instantaneu direcția curentului de aer local și unghiul de atac.
Zburând la viteză redusă (unghi de atac mare), o rafală către înainte ar putea crește unghiul de atac și factorul de sarcină al aripii (forțele g) în așa fel încât aripa va intra în limită. Zburând cu viteză red usă prin rafale scade presiunea asupra planorului, dar îl expune posibilității de a intra în limită. Zburând cu viteze mari prin aerul turbulent, va rezulta o călătorie ‘anevoioasă’ și va genera mai multă presiune pe structură decât zborul la viteze mici. Limite ale masei maxime Limitele maxime ale masei unei aeronave sunt definite de performanțele și caracteristicile determinate de constructor și sunt precizate în manualul de zbor și întreținere.
Constructorul definește limitele față și spate ale centrajului, limite ce trebuiesc verificate și asigurate de către pilotul comandant la fiecare zbor. Aceste limite sunt exprimate în procente din CMA față de bordul de atac al aripii. Limitări de performanțe Limitările de performanță sunt deasemenea definite de constructor în manualul de zbor al aeronavei. Aceste limitări vizează accelerațiile pozitive și negative cât și vitezele de operare (viteza maximă de zbor, viteza maximă cu flapsul scos, etc.), limitări de manevre. Aceste limitări sunt bazate pe rezistența structurală a aeronavei și sunt introduse de constructor pentru a menține aeronava în limitele deformării elastice.
Depășirea acestor limite poate duce la deformări plastice ale aeronavei (deformări permanente).