Ünite 4: Ağırlık Merkezi Sınırlamaları

Giriş

Her uçağın tip sertifikasında onaylanmış bir ağırlık merkezi sınırlamaları bulunur. Bu sınırlamalar ağırlık merkezi zarfı olarak adlandırılmaktadır.

Avrupa Havacılık Emniyeti Ajansının (EASA-European Aviation Safety Agency) CS-25 Büyük Uçaklar için Sertifikasyon Şartlarında 25.27 maddesinde ağırlık merkezi sınırları ile ilgili olarak aşağıdaki ifadeler yer almaktadır:

“Ağırlık merkezinin olabilecek en ön ve en arka sınırlamaları birbirinden ayrılabilir her işletme koşulu için belirlenmelidir. Bu sınırlar;

• Başvuru sahibince (tip sertifikası için başvuran uçak üreticisi) seçilmiş olan en uç değerleri;
• Yapının (uçak yapısının) ispatlandığı aralığın en uç değerlerini veya
• Her uygulanabilir uçuş gerekliliğine uyumun sağlandığı aralığın en uç değerlerini geçemez”.

Avrupa Birliği Uçak İşletme Kurallarında da (EU-OPS) 1.605 maddesinde uçak işletmecisinin uçak operasyonunun her safrasında uçağın yükleme, kütle ve ağırlık merkezini onaylı Uçak Uçuş Elkitabı veya İşletme Elkitabında belirtilen sınırlar içinde tutmasını zorunlu kılmaktadır.

Bir uçağın ağırlık merkezinin sınırları belirlenirken çok sayıda sınırlayıcı faktör göz önünde bulundurulur. Bu sınırlayıcılar şöyle sıralanabilir:

1. Uçağın kararlılığı ve manevra kabiliyeti,
2. Olası işletme yüklemeleri,
3. Kanadın dayanımı,
4. Yatay kuyruğun dayanımı,
5. Burun iniş takımının dayanımı,
6. Ana iniş takımının dayanımı,
7. Burun iniş takımının etkinliği.

Kararlılık ve Manevra Kabiliyeti

Uçak uçuş emniyeti bakımından uçuşun tüm safralarında kararlı ve yeterli düzeyde manevra kabiliyetine sahip kalmalıdır. Ağırlık merkezinin konumu daimi uçuş hallerinde ve manevralar sırasında uçağın boylamasına kararlılığını çok etkiler.

EASA’nın normal, yardımcı (utility), akrobasi ve kısa mesafe taşımacılığı uçakları için sertifikasyon şartları, CS23 ile büyük uçaklar için sertifikasyon şartları, CS-25, uçakların boylamasına, yanlamasına ve istikamet kararlılığına sahip olmalarını gerektirmektedir.

Kararlılık Nedir?

Genel mekanik prensiplerine göre, bir dinamik sisteme etki eden bütün dış kuvvetlerin bileşke vektörü sıfıra eşit ve yine bu kuvvetlerin bir referans nokta etrafındaki momentleri sıfıra eşitse bu sistem statik denge halindedir. Dinamik sistemin bozulan statik denge halini yeniden elde edebilmesi ile ilgili özelliği kararlılık olarak tanımlanır.

Bir dinamik sistem;

• Statik ve
• Dinamik olmak üzere iki türlü kararlılığa sahip olabilir.

Statik Kararlılık

Statik kararlılık bir sistemin dengesinin bozuntuya uğramasını takiben tekrar denge haline dönmek için ilk eğilimini gösterir. Bir dinamik sistemin statik kararlılığının üç hali vardır:

1. Sistem dengesinin bozuntuya uğramasından sonra hemen tekrar denge haline dönmeye çalışıyorsa, pozitif statik kararlıdır.
2. Sistem dengesinin bozuntuya uğramasından sonraki yeni durumunda kalmaya eğilimliyse, nötr statik kararlıdır.
3. Sistem dengesinin bozuntuya uğramasından sonra denge durumundan uzaklaşmaya devam ediyorsa, negatif statik kararlıdır. Böyle bir sisteme kararsız adı verilir.

Uçağın Boylamasına Statik Kararlılığı

Uçağın denge halinde, ağırlık merkezi etrafındaki moment sıfır olmalıdır. Uçak uçuş sırasında sağanak (İngilizce literatürde “gust” olarak kullanılmaktadır) adı verilen aşağıdan yukarıya doğru veya yukarıdan aşağıya doğru düşey hava akımlarıyla da karşılaşır. Bu tür hava akımları uçağın hücum açısının değişmesine sebep olur. Uçakta pilotun kontrolü dışında küçük bir hücum açısı artışı meydana geldiğinde hücum açısı artacak, dolayısıyla taşıma kuvveti de ?L kadar artacaktır. Bu durumda uçağın ağırlık merkezi etrafında ?MCG kadar bir moment değişimi meydana gelir. Oluşan moment farkı ise aşağıdaki bağıntı ile ifade edilir:

?MCG = –?L (dA – dCG)

Görüldüğü gibi moment farkı (–) işaretlidir. Bu durum büyüyen taşıma kuvvetinin uçağı burun aşağı harekete zorladığını göstermektedir. Dolayısıyla uçağın hücum açısı, pilotun herhangi bir müdahalesi olmadan, yeniden başlangıçta denge halinde olduğu duruma geri dönmeye çalışacaktır. Burada açıklanan davranışı gösteren bir uçak boylamasına statik kararlılığa sahiptir.

Uçağın hücum açısını küçülten bastırıcı bir sağanak ile karşılaştığı durumu incelediğimizde ise taşıma kuvveti ?L kadar azalır. Bu durumda uçağın ağırlık merkezi etrafında ?MCG kadar bir moment değişimi meydana gelir. Oluşan moment farkı ise aşağıdaki bağıntı ile ifade edilir:

?MCG = ?L (dA – dCG)

Görüldüğü gibi (+) işaretli, bir başka deyişle, uçağın burun yukarı hareket etmesine yol açan bir moment farkı oluşmaktadır. Bu pozitif fark nedeniyle uçağın hücum açısı, pilotun herhangi bir müdahalesi olmadan, yeniden başlangıçta denge halinde olduğu duruma geri dönmeye çalışacaktır. Her iki durumun incelenmesinden de görülmektedir ki, uçak küçük bir hava akımı bozuntusu ile karşılaştığında, pilotun herhangi bir müdahalesi olmaksızın, kendi durumunu düzeltebilme kabiliyetine sahiptir. Kısacası, boylamasına statik kararlılığa sahiptir.

Uçağın statik kararlı olabilmesi için ?L (dA – dCG) değerinin sıfırdan büyük, yani (+) işaretli olması gerektiği görülür halde (dA – dCG) farkı mutlaka sıfırdan büyük, bir başka deyişle uçağın ağırlık merkezi, kanadın aerodinamik merkezinin önünde olmalıdır.

Bu durum kanadının yeri belli olan bir uçakta ağırlık merkezinin olası en arka konumunu belirlemektedir. Ayrıca, ağırlık merkezi ne kadar fazla önde olursa uçağın o derece kararlı olacağını da göstermektedir. Ancak, ağırlık merkezinin kanadın aerodinamik merkezinin ne kadar fazla önünde olacağının da bir sınırı vardır. Bu sınırı belirleyen ise uçağın manevra kabiliyeti ve irtifa dümeni etkinliğidir.

Eğer ağırlık merkezi ile aerodinamik merkez çakışırsa taşıma ve ağırlık aynı noktaya etkidiğinden taşımadaki değişimden doğan bir moment olmayacaktır. Bu nokta bir şekilde ağırlık merkezinin alabileceği en arka konumu da belirlemiş olur. Uçaktan istenense daima pozitif statik kararlılığa sahip olmasıdır.

Manevra Kabiliyeti ve İrtifa Dümeni Etkinliği

Uçağın pilotun istediği manevraları yapabilme yeteneğine manevra kabiliyeti denir. Diğer taraftan uçak daimi uçuş esnasında kararlı kaldığı gibi manevralar sırasında da kararlılığını korumalıdır. Manevra kabiliyetini etkileyen önemli parametrelerden biri irtifa dümeninin etkinliğidir ki, bu da uçağın ağırlık merkezinin konumu ile ilişkilidir. Uçak kararlı bir şekilde uçuşuna devam ederken, pilotun uçağı yükseltmek istediğini düşünelim. Bu durumda kumanda levyesini kendine doğru çekerek, kuyrukta aşağı doğru bir ek kuvvet oluşturacaktır. Kuyruktaki aerodinamik kuvvetin değiştirilmesi için irtifa dümeninin açısının değiştirilmesi gerekir. Bu da pilotun levyeyi ileri geri hareket ettirmesiyle sağlanır. Pilot levyeyi kendine çekince kuyruktaki aşağı doğru kuvvet büyür. Levyeyi ileri ittirdiğinde kuyruktaki aşağı doğru kuvvet küçülür. Bu kuvvetin ağırlık merkezi etrafında meydana getireceği moment uçağın burnunu kaldırmasını sağlar. Ancak, uçağın burnunun kalkmasıyla kanadın hücum açısı büyüyecek, dolayısıyla kanattaki taşıma büyüyecektir. Kanadın taşımasındaki büyüme ise uçağı tekrar burun aşağı harekete zorlayacaktır. Kuyruğun sağlayacağı moment o derece büyük olmalıdır ki, kanatta oluşan taşıma artışının doğurduğu momentten daha büyük bir moment oluşturabilsin.

Manevralarda Boylamasına Kararlılık

Uçak daimi uçuş esnasında kararlı kaldığı gibi manevralar sırasında da kararlılığını korumalıdır. Bilindiği gibi uçağın manevrası sırasında uçağa etkiyen yük faktörü değişir. Yük faktörü taşımanın ağırlığa oranıdır.

n = L / W

Yük faktörünün birden büyük olduğu manevralarda, örneğin yatarak dönüş hareketinde, taşıma artar. Taşıma arttığında uçağın dengesinin sağlanabilmesi ve kararlılığının korunabilmesi için kuyruğundaki aşağı doğru aerodinamik kuvvetin de daha büyütülmesi gerekir. Görülüyor ki manevra sırasında hem taşıma, hem de kuyruk kuvveti değişir. Bu değişimler uçak kanadı üzerinde manevra noktası adı verilen bir noktaya etkir. Manevra noktasının yeri dönüş veya yukarı çekiş gibi manevranın türüne ve uçağın ağırlığına bağlı olarak değişir. Tecrübeler göstermektedir ki, kararlılığın sağlanabilmesi için ağırlık merkezi manevra noktasının önünde ve oldukça uzağında bulunmalıdır.

Manevralar sırasında irtifa dümeninin açısı değiştirilir. Uçağın yatarak dönüşü sırasında uçağa bir de dönüşten kaynaklanan merkezkaç kuvvet etkir. Uçağın irtifa kaybetmemesi için taşıma sadece ağırlığı değil aynı zamanda merkezkaç kuvveti de karşılamak zorundadır. Daha doğrusu ağırlık ve merkezkaç kuvvetin bileşkesi olan kuvveti karşılamalıdır. O halde taşıma ağırlıktan büyük olacaktır. Bu büyüklük yük faktörü kadar olup dönüşteki yatış açısına (Ø) bağlıdır.

Yatış ne kadar büyük olursa yük faktörü de o kadar büyür. Uygulamada uçak ağırlıkları kilogram veya pound (lb) cinsinden kütle olarak ifade edildiğinden; yük katsayıları yer çekimi ivmesi (g) cinsinden ifade edilir. Örneğin yük katsayısı 1,2 ise bu 1,2 g; 1 ise 1 g olarak adlandırılır. Pilot dönüş sırasında meydana gelen bu yük faktörü, dolayısıyla taşıma artışının uçak kararlılığına etkisini karşılayabilmek amacıyla, daha öncede açıklandığı gibi, kuyruktaki aşağı doğru kuvveti büyütebilmek için kumanda levyesini kendine doğru çeker. Bu durumda irtifa dümeni açısı kuyrukta daha büyük bir aşağı doğru aerodinamik kuvvet oluşturacak şekilde değişir. Yük faktörü ne kadar büyürse irtifa dümeni açısının da o kadar değiştirilmesi gerekir.

Tecrübelere göre uçağın ağırlık merkezinin en arka konumu irtifa dümeni açısında yapılacak 1 derecelik sapmaya karşılık n = 1 g halinin karşılanabileceği noktada olmalıdır.

Ağırlık merkezi ne kadar önde olursa, manevralar için o kadar büyük irtifa dümeni açısına gerek olacağını göstermektedir. Her uçakta irtifa dümeninin alabileceği açının bir sınırı vardır. Bu sınırın geçilmesi mümkün değildir. O halde ağırlık merkezinin de bu sınırla belirlenen değerin önünde bulunması mümkün değildir. Bu durum manevra kabiliyeti ve irtifa dümeni etkinliği konusunda ele alınan ön konum sınırlamasını da daha net olarak ortaya koymaktadır. Burada unutulmaması gereken diğer bir hususta düşük hızlarda daha büyük irtifa dümeni açılarına, yüksek hızlarda daha küçük irtifa dümeni açılarına ihtiyaç duyulmasıdır.

Maksimum Yük Katsayısındaki Durum

EASA CS-25’e göre dizaynı yapılan uçakların maksimum yük katsayısı 2,5 g’dir. Bu nedenle uçak 2,5 g’lik manevraları da yapabilmelidir. İrtifa dümeni açılarının yük HİŞ304U-HAREKÂT PERFORMANS Ünite 4: Ağırlık Merkezi Sınırlamaları 3 katsayısına bağlı değişimleri göz önünde bulundurulduğunda ağırlık merkezinin ön konumu öyle bir yerde olmalıdır ki maksimum irtifa dümeni açısında 2.5 g’lik manevralar yapılsın.

Uçağın kararlılık ve manevra kabiliyetinin analizi ağırlık merkezinin en arka konumunun aerodinamik merkezin önünde bulunması gerektiğini ortaya koymaktadır. En ön konumu ise yine ortalama aerodinamik veter içinde ve bunun biraz arkasında bulunmalıdır. Bu husus daha önceki ünitelerde doğrudan belirtilmişti. Kararlılık ve manevra kabiliyetinin incelenmesiyle ağırlık merkezi konumunun neden %25 MAC civarında olduğu hususuna açıklık getirilmiştir.

İşletme Yüklemeleri

Belli bir uçak modeli için ağırlık merkezinin ön ve arka sınırları daha uçağın dizaynı aşamasında belirlenir. Bunlar belirlenirken havayolu şirketinden havayolu şirketine farklılık gösteren işletme boş ağırlıklarında, kabin içi koltuk düzenlemelerinde, kargo yüklemesinde, yakıt yüklemesinde ve kullanımında ve işletme daraltmalarında dahi uçağın dengeli ve kararlı bir şekilde uçabilirliğinin sağlanmasına dikkat edilir. Uçağın yapısı ve şeklinin dizaynı, bu seçilen sınırlar içinde kalınarak yapılacak yüklemelere uygun olarak gerçekleştirilir.

Uçak dizaynı yapılırken uçağın işletme boş ağırlığındaki ağırlık merkezinin daha önce açıklanan kararlılık ve manevra kabiliyeti nedeniyle MAC’in %25’i civarında bulunmasına dikkat edilir. Ancak işletme boş ağırlıkları iç döşemedeki farklılıklar, mürettebat ile ilgili farklı uygulamalar nedeniyle farklı havayolu şirketlerinde farklı değerler alabileceğinden bu noktanın olası en ön ve en arka sınırları da belirlenir.

Uçağın ağırlık merkezi zarfı oluşturulurken, ikinci aşamada uçağa yolcuların binmesi halinde olabilecek ağırlık merkezi konumları belirlenir. Bu tespitte farklı yolcu kabini düzenlemelerinde, farklı yolcu sayılarında ve yolcuların farklı oturma düzenlerinde oluşabilecek en ön ve en arka ağırlık merkezi konumları belirlenir.

Üçüncü aşamada yolcuları yüklenmiş uçağa kargonun da yüklenmesi halinde olabilecek en ön ve en arka ağırlık merkezi konumları tespit edilir. Burada kargonun farklı miktarlarda ve farklı konumlarda yerleştirilebileceği göz önünde bulundurulur.

Dördüncü aşamada ise yolcusu ve kargosu yüklenmiş uçağa yakıtın farklı miktarlarda yüklenmesi halinde olabilecek en ön ve en arka ağırlık merkezi konumları belirlenir. Yakıt tanklarının uçaktaki yerleşim düzenine, yüklenme sırasına ve yakıtın ilk önce hangi tanktan başlanarak tüketildiğine bağlı olarak farklı değişimler de olabilir. Ancak, yakıt tankları büyük ölçüde kanatlarda olduğundan ve kanatlarda ortalama aerodinamik veter civarında bulunduğundan yakıt yüklenmesi ve yakıt sarfiyatı nedeniyle oluşan ağırlık merkezi değişimleri kargoya göre daha dar bir aralıkta gerçekleşir. Yakıt yüklemesinin etkileri de belirlendikten sonra uçağın gereken ağırlık merkezi zarfı ortaya çıkmış olur.

Havayolu Daraltmaları

Uçağın havayolu şirketinde işletilmesi sırasında hesaplanan ve gerçekleşen ağırlık merkezi arasında farklılıklar bulunabilir. Bu farklılıkların başlıca nedenleri;

1. Uçuş esnasındaki iniş takımı ve flap hareketleri,
2. Yolcunun, mürettebatın ve servis arabalarının uçak içindeki hareketleri,
3. Kargo konumlarındaki değişimler,
4. Yolcu konumlarındaki değişimler,
5. Yakıtın yüklenmesindeki değişimler,
6. Su ve atık hareketleri olarak sıralanabilir.

İniş takımlarının toplanması ağırlık merkezini öne kaydırır. Eğer hesaplanan ağırlık merkezi sertifiye edilmiş ön sınırlara yakın çıkıyorsa iniş takımı etkisine özellikle dikkat etmek gerekir. Uçağın firar kenarı flapları açık iken ağırlık merkezi daha geridedir. Firar kenarı flapları toplandığı zaman ağırlık merkezi öne kayar. Hücum kenarı flapları ya da slatlar için durum tam tersinedir. Bunlar açıkken ağırlık merkezi daha öndedir, toplandıklarında ise geriye kayar.

Kargo bölmelerine yüklenen her kargonun, bagajın ve paketin ağırlık merkezine etkisinin tek tek hesaplanması oldukça karmaşık ve uzun işlemler gerektirir. Yükleme hesaplarının daha kolay yapılabilmesi için kargo kabini bölümlere ayrılır. Her bölümün bir referans denge kolu mesafesi olduğundan, o bölmeye yerleştirilen kargonun toplam ağırlığından hareket edilerek, ağırlık merkezi hesaplaması yapılır.

Kargodakine benzer şekilde yolcu kabini de bölgelere ayrılır. Her yolcu için ayrı hesaplama yapılması yerine bölgeler için hesaplama yapılır. O halde kargo örneğindekine benzer şekilde yolcu kabininde oluşan gerçek ağırlık merkezi ile hesaplanan arasında farkların olması mümkündür.

Yakıtın yoğunluğu hava sıcaklığına bağlıdır. Sıcaklık arttıkça yoğunluğu azalır. Sıcaklık düşünce de yoğunluğu artar. Yakıt hesaplanırken genel olarak ortalama bir yoğunluk değerinden hareket edilir. Bu da ağırlık merkezinin gerçekten biraz farklı hesaplanmasına yol açabilir. Kalkış taksisi için tahmin edilenden daha az yakıt harcanması da ağırlık merkezi zarfı dışında kalınmasına yol açabilir.

Uçak içinde su ve atık hareketleri de meydana gelebilir. Bazı uçaklarda kullanma suyu tankları ile atık tankları birbirinden uzaktadır. Bu nedenle tuvaletlerde kullanım sonucu ne kadar suyun yer değiştireceğini önceden hesaplamak çok zordur.

Burada açıklanan hesap ve gerçekleşme farklılıklarını göz önünde bulundurarak, uçuş emniyetinin sağlanması için havayolu şirketleri uçağın sertifiye edilmiş ağırlık merkezi zarfını bir miktar daraltarak kullanırlar. Bu uygulamaya İngilizcede “curtailment” denir. Uçağın dizaynını yaparak üretenler ise havayollarının olası daraltmalarını önceden tahmin ederek, ağırlık merkezi zarfını hesaplanan gerekli zarftan biraz daha geniş olacak şekilde ayarlarlar. Buradan anlıyoruz ki uçağın sertifiye ağırlık merkezi zarfı, uçuş emniyetinin sağlanması amacıyla, havayolu işletmesince gerekenden biraz daha geniş tutulur.

Diğer Sınırlamalar

Uçak çok sayıda eleman ve parçadan meydana gelen bir sistemdir. Uçağın ağırlık ve ağırlık merkezi sınırlamasında ana elemanlardan olan kanat, kuyruk ve iniş takımlarının da önemli rolü vardır. Bu elemanların dayanabilecekleri yükler, ağırlık merkezinin konumunu da sınırlar.

Kanadın Dayanımı

Uçağın kanadının dayanımı ağırlık merkezinin ön sınırını belirleyen faktörlerden biridir. Ağırlık merkezi öne doğru kaydıkça kanada etkiyen kuvvet büyür. Bu kuvvet belli bir değerin üzerine çıktığında kanatta hasara veya kanadın tamamen parçalanmasına neden olabilir. Bundan dolayı hem ağırlık merkezinin konumu, hem de kanada etkiyen kuvvet aynı zamanda uçağın havada tutunarak uçmasını sağlayan taşıma olduğu ve taşıma uçak ağırlığını karşıladığı için uçak ağırlığı kısıtlanır. Ağırlık merkezi öne kaydırıldığında, kanada etkiyen kuvvet büyüyeceğinden kanadın dayanımı ağırlık merkezinin ön sınırını belirler.

Yatay Kuyruğun Dayanımı

Kanada benzer şekilde yatay kuyruğun dayanımı da ağırlık merkezinin ön sınırını belirleyen bir faktördür. Ağırlık merkezi öne doğru kaydıkça kuyruğa etkiyen kuvvet büyür. Bu kuvvet belli bir değerin üzerine çıktığında kuyrukta hasara veya tamamen parçalanmasına neden olabilir. Bundan dolayı ağırlık merkezinin ön konumu kısıtlanır. Ağırlık merkezi öne kaydırıldığında, kuyruğa etkiyen kuvvet büyüyeceğinden yatay kuyruğun dayanımı ağırlık merkezinin ön sınırını belirler

Burun İniş Takımının Dayanımı

Uçağın burun iniş takımı yapısı da ancak belli bir kuvvete kadar dayanabilir. O kuvvetin üzerine çıkıldığında burun iniş takımının hasarlanması veya tamamen kırılması olasıdır. Ağırlık merkezi öne kaydıkça burun iniş takımı üzerine etkiyen kuvvet büyür. Bu nedenle, ağırlık merkezinin konumunun belli bir değerin altında olmaması sağlanır. Ana iniş takımı etrafındaki momentlerin toplamı sıfır olmalıdır. Ağırlık merkezi öne kaydırıldığında, burun iniş takımına etkiyen kuvvet büyüyeceğinden ağırlık merkezinin ön sınırını belirleyen diğer bir faktör de burun iniş takımının dayanımıdır.

Ana İniş Takımının Dayanımı

Uçağın ana iniş takımı yapısı da ancak belli bir kuvvete dayanabilir. O kuvvetin üzerine çıkıldığında ana iniş takımının hasarlanması veya tamamen kırılması olasıdır. Ağırlık merkezi arkaya doğru kaydıkça ana iniş takımı üzerine etkiyen kuvvet büyür. Bu nedenle, ağırlık merkezinin konumunun belli bir değerin üzerinde olmaması sağlanır. Ağırlık merkezi arkaya kaydırıldığında, ana iniş takımına etkiyen kuvvet büyüyeceğinden ağırlık merkezinin arka sınırını belirleyen diğer bir faktör de ana iniş takımının dayanımıdır.

Burun İniş Takımının Etkinliği

Taksi esnasında ve kalkışta pistteki yer rulesinin ilk aşamalarında uçak yavaş hareket ettiğinden istikamet dümeni etkin değildir. Bu durumda uçağın yerdeki hareketlerinin kontrolü ancak burun iniş takımına kumanda edilerek, sağa sola döndürülmesiyle sağlanabilir. O halde burun iniş takımının etkin bir şekilde görevini yerine getirebilmesi için üzerinde yeterli miktarda kuvvet bulunmalıdır. Uçağın ileri doğru hareketini sağlayan kuvvet motor itkisidir. Fakat günümüz uçaklarının çoğunda motor itkisi ağırlık merkezinin altında bir konumdadır. Bu konum itkinin ağırlık merkezi etrafında uçağın burnunu yukarı kaldırmaya çalışan bir moment oluşturmasına yol açar. Bu etki nedeniyle, eğer ağırlık merkezi de yeterinden fazla arkadaysa burun iniş takımının yerle teması azalır, hatta tamamen ortadan kalkar. Bu durum kalkışta sadece rotasyon hızı civarında uçağın kuyruğunu yere sürtmeyeceği belli bir noktaya kadar istenir. Bunun dışında rotasyon hızının altındaki hallerde her zaman için burun iniş takımının yere yeterince teması istenir. Ağırlık merkezi arkaya kaydırıldığında, burun iniş takımına etkiyen kuvvet küçüleceğinden burun iniş takımının etkinliği ağırlık merkezinin arka sınırını belirleyen bir faktördür.

Sertifikalandırılmış Ağırlık Merkezi Zarfı

Uçağın dizaynı sırasında belirlenen ağırlık merkezi zarfı sertifikasyon için prototip uçaklarla yapılan uçuş tecrübelerinde denenir. Uçuş tecrübelerinin istenen ağırlık merkezi zarfını sağlamaması halinde ya uçağın dizaynında değişiklikler yapılır, ya da ağırlık merkezi zarfı tecrübelerin sonuçlarına uyarlanır. Bu işlemlerin sonucunda uçağın tip sertifikasına esas ağırlık merkezi zarfı ortaya çıkar. Hiç bir işletmeci uçağını tip sertifikasında onaylı ağırlık merkezi zarfı dışındaki ağırlık merkezi değerlerinde uçuramaz.

Kısacası, uçağın sertifikalandırılmış ağırlık merkezi zarfı tüm sınırlayıcı faktörler ve havayolu daraltmaları göz önünde bulundurularak oluşturulan; uçuş tecrübeleriyle emniyetli uçuşu sağlayabileceği kanıtlanan; ilgili sivil havacılık otoritesince uçağa verilen tip sertifikasıyla birlikte onaylanan, ağırlık merkezinin çeşitli uçuş safralarındaki ve uçak ağırlıklarındaki %MAC cinsinden en ön ve en arka konumlarıdır.

Uçakların tip sertifikasını veren sivil havacılık otoritesince onaylanmış ağırlık merkezi zarfları tip sertifikasında, uçuş el kitabı (Airplane Flight Manual-AFM) veya uçuş ekibi işletme el kitabında (Flight Crew Operating ManualFCOM) ve ağırlık ve denge el kitabında (Weight and Balance Manual-WBM) bulunur. Bazı hallerde tip sertifikasının Ağırlık Merkezi Aralığı kısmında doğrudan verilmesi yerine uçağın ilgili sivil havacılık otoritesince onaylanmış uçuş el kitabına atıfta bulunulur.