Purjelentokoneiden punnitseminen

My banner

Purjelentokoneiden punnitusopas

Jos tämä teksti on jossakin asiassa ristiriidassa ilmailumääräysten tai viranomaisen ohjeiden kanssa, noudatettakoon virallista ohjetta. Tarkoituksena tässä jutussa on vain helpottaa valtuutetun punnitsijan käytännön työtä.

Purjelentokoneiden punnitseminen edellyttää punnituskurssin hyväksyttyä läpikäymistä sekä kokemusta asiassa. Punnituskelpuutuksia valvoo Ilmailuhallinto. Määräysten mukaan punnitusta lentokoneesta on tehtävä punnituslaskelma/todistus kolmena kappaleena, joista yksi on lähetettävä Ilmailuhallintoon, yksi liitetään koneen matkapäiväkirjaan ja yksi jää punnitsijalle.

Kirjoittaja vetäytyy kaikesta vastuusta siinä suhteessa, että joku ymmärtää tai muutoin toimii väärin tämän ohjeen seurauksena.

Punnitsija on aina vastuussa punnitustuloksesta.

Osoitteesta Punnittuja koneita löytyy viime aikoina punnitsemieni purjelentokoneiden luettelo, joka samalla on linkkilista näiden koneiden punnitustietoihin.

Purjelentokoneiden punnitsemisesta

Purjelentokone punnitaan vähintään 5 vuoden välein, ja aina kun koneeseen on tehty merkittäviä korjauksia tai asennuksia. Kone punnitaan normaalisti tyhjänä ja ilman vesiballastia. Jos siinä on moottori, punnitus tehdään moottori sisällä ja tankki tyhjänä ja muutoin lentovarustuksessa. Tässä asiassa voi olla muitakin käytäntöjä, joten tarkista asia valmistajalta.

Määräykset edellyttävät koneen punnitsemista kuormaamattomana, mikä tarkoittaa ilman pilottia ja laskuvarjoa, mutta muutoin lentovarustuksessa. Punnitustuloksesta voidaan tällöin laskea tyhjän koneen painopisteasema (katso kohta "Teoria ja tarvittavat kaavat" alempana).

Määräys edellyttää kuitenkin myös pilotin maksimi- ja minimimassojen määrittämistä siten, että kuormatun (so. lennolla olevan) koneen painopiste pysyy käsikirjassa annetulla alueella. Näiden saamiseksi tarvitaan pilotin painopisteasema, joka on tavalla tai toisella (esim. taulukkona) ilmoitettu koneen käsikirjoissa. Ongelmaksi tällöin muodostuvat kerho- ja kimppakoneilla erikokoiset ja -painoiset pilotit, mikä aiheuttaa sen, että pilotin minimimassa on asetettava varsin pieneksi, jotta kerhon tai kimpan kevyimmätkin pilotit voivat koneella lentää. Tämä puolestaan tietää sitä, että painavammilla piloteilla painopisteasema on liian edessä koneen parhaan suorituskyvyn saavuttamiseksi. Tilannetta voidaan korjata pilottikohtaisilla lisäpainoilla, mutta ne eivät kokonaan poista ongelmaa.

Erityisesti yksityiskonepiloteille allekirjoittanut suosittelee punnitsemista myös kuormattuna (eli siis pilotti sisällä ja täydessä lentovarustuksessa). Tällöin saadaan tarkka tieto koneen painopisteen asemasta lennolla kyseiselle pilotille, sekä pilotin painopisteasema eli vipuvarsi, mikä on oleellisen tärkeä määritettäessä maksimi- ja minimimassoja ohjaajan paikalla.

Yksi käytännön ongelma on ollut "muuttuvan kärkivälin hallinta", koska useissa nykyaikaissa konetyypeissä kärkiväliä voidaan muutella asentamalla eripituisia jatkopaloja. Ainakin Ilmailuhallinnon lomakkeella on tähän asiaan varauduttu huonosti ja yhtenä ratkaisuna onkin ollut kahden punnitustodistuksen kirjoittaminen tällaisille koneille. Tämähän ei ole käytännöllistä eikä järkevää muun muassa, koska jatkopalojen vaihto vaikuttaa vain kokonaismassaan, mutta ei koneen painopisteen asemaan.

Ilmailumääräys AIR M6-2 "Purjelentokoneiden ja moottoripurjelentokoneiden punnitus ja massantarkkailu, 20.9.1974" löytyy seuravasta linkistä: http://www.ilmailuhallinto.fi/files/lth/imt-air-m/aim6_02.pdf

Punnitukseen varautuminen

Vaikka punnitseminen ja punnituslaskelman/todistuksen kirjoittaminen on periaatteessa yksinkertaista niin punnitsijan on silti syytä olla tarkkana, sillä pykälien mukaan hän on vastuussa siitä, että punnitus on oikein suoritettu. Punnitsijan onkin syytä varautua huolellisesti tehtävän suorittamiseen etukäteen. Seuraavassa kerrotaan mitä hommassa tarvitaan.

Tietoja tarvitaan koneen sekä lento- että huoltokäsikirjoista:

suurin sallittu lentopaino

suurin sallittu ei-kantavien osien massa (muut osat paitsi siivet), joka normaalisti rajoittaa ohjaamokuormaa (mittarivarustus, akut, pilotti, laskuvarjo, yms.)

sallittu painopistealue lennolla (etummaisin ja takimmaisin asema)

punnitusohje, josta löytyvät tiedot perustasosta, pääpyörän ja kannuksen etäisyydet perustasosta, sekä vaa'itus ohje, joka kertoo missä asennossa koneen on oltava punnitustilanteessa

Koneen edellinen punnitustodistus on välttämätön. Jos kyseessä on uusi, Suomessa aikaisemmin punnitsematon kone, niin silloin täytyy löytyä tehtaan tekemä punnitustodistus. Tällöin konetta ei tarvitse punnita, vaan tehtaan punnitustodistus käännetään suomeksi ja kirjoitetaan Ilmailuhallinnon vaatimaan formaattiin, eli siis tehdään suomenkielinen punnitustodistus. Tässä ei sinänsä ole mitään järkeä ja toivottavaa onkin, että esim. toisessa EU-maassa tehty punnitustodistus olisi sellaisenaan pätevä Suomessakin.

Mieluummin käytetään kahta vaakaa, joista toinen sijoitetaan pääpyörän (tyypillisesti 250-300kg) ja toinen kannuksen alle (10-30kg). Vaakojen tarkkuuden on oltava riittävä, mutta ei mitenkään erikoinen: pääpyörä alla toivottava tarkkuus olisi vähintään 0,5kg ja pyrstössä parempi kuin 0,2kg. Vaatimus ei ole kummoinen ja näilläkin arvoilla tyhjän koneen painopisteaseman virhe on tyypillisesti luokkaa 2mm tai 0,3%.

Muutama avustaja on myöskin tarpeen. Yksi riittää pelkän koneen punnituksessa, mutta vähintään kaksi tarvitaan kuormatun koneen punnitsemiseen.

Lisäksi tarvitset tietokoneen ja alempana esitellyn taulukkolaskentaohjelman (punnitus_XXX_20100505.xls), joka suorittaa tarvittavat laskut virheettömästi puolestasi.

Lopuksi tarvitset Ilmailuhallinnon hyväksymän punnitustodistuslomakkeen (http://www.ilmailuhallinto.fi/files/lth/asiakaslomakkeet/LU3363.xls), joka siis täytetään punnituksen lopuksi kolmena kappaleena, kuten edellä on mainittu.

Punnituksen suoritus

Punnituksessa voidaan käyttää kahta eri tekniikkaa:

Punnitaan ensin koneen kokonaismassa mieluummin kahden vaa'an menetelmällä. Tällöin koneen ei tarvitse olla vaa'itettu, mutta jos käytetään vain yhtä vaakaa, on huolehdittava kuitenkin siitä, että koneen asento pysyy samana. Sen jälkeen punnitaan kannuksen tukireaktio koneen ollessa vaa'itettuna. Näistä mittauksista lasketaan sitten tarvittavat arvot.

Vaa'itetaan kone ja mitataan (2 vaakaa) pääpyörän ja kannuksen tukireaktiot, joista lasketaan tarvittavat arvot.

Varsinkin kuormatun koneen tapauksessa menettely A on helpompi suorittaa ja sitä käytetään seuraavassa sekä tyhjän että kuormatun koneen punnituksissa.

Vaakoja luettaessa on muistettava ottaa huomioon mahdolliset taarat ja vaakojen virheet (jos korjauskäyrä olemassa -- virallisille ja hyväksytyille vaa'oille se löytyy!).

Tyhjä kone

Tarkistetaan, että kone on pilottia ja laskuvarjoa lukuun ottamatta lentovarustuksessa

Käytettävät vaa'at nollataan joko etukäteen ja/tai aina ennen kutakin vaa'an lukemista.

Kone siirretään vaakojen päälle ja vaa'at luetaan. Vaakojen lukemien summa on nyt tyhjän koneen kokonaismassa (W0).

Kone vaa'itetaan käsikirjan ohjeen mukaisesti ja pyrstövaaka sijoitetaan paikalleen (kone voidaan ennen vaa'itsemista siirtää pois pääpyörän vaa'alta, jos se helpottaa asiaa). Pyrstövaaka luetaan, jolloin saadaan tyhjän koneen kannuksen tukireaktio (F20).

Pääpyörän tukireaktio saadaan nyt: F10 = W0 - F20

Koneen momentti perustason suhteen on nyt: M0 = F10 * X1 + F20 * X2, missä X1 ja x2 ovat pääpyörän ja kannuksen etäisyydet perustasosta (löytyvät käsikirjasta, edellisestä punnitustodistuksesta tai mitataan).

Koneen painopisteen asema on nyt: Xg0 = M0 / W0

Kuormattu kone

Punnitaan pilotti lentovarustuksessa (Wp). Kokonaismassa on nyt Wp + W0

Kuormataan kone täydelliseen lentovarustukseen, pilotti ja laskuvarjo mukana. Erityisesti on kiinnitettävä huomiota selkänojan asetukseen.

Käytettävä vaaka nollataan joko etukäteen ja/tai aina ennen kutakin vaa'an lukemista.

Kone vaa'itetaan käsikirjan ohjeen mukaisesti ja vaaka asetetaan kannuksen alle ja luetaan. Vaa'an lukema on kuormatun koneen kannuksen tukireaktio F21

Kuormatun koneen pääpyörän tukireaktio on nyt F11 = Wp + W0 - F21

Kuormatun koneen momentti on M1 = F11 * X1 + F12 * X2

Kuormatun koneen painopisteen asema on Xg1 = M1 / (Wp + W0)

Pilotin painopisteen asema eli vipuvarsi saadaan kaavasta Xp = -(M0 - M1)/Wp. Pilotin momenttivarsi voi olla annettu myös käsikirjassa, jolloin kerhon tai kimpan tapauksessa käyttäisin sitä, jolloin punnitseminen kuormattuna on periaatteessa tarpeeton.

Pilotin maksimimassa on Wpmax = (M0 - W0*Xe)/(Xe - Xp). Pilotin maksimimassa ei missään tapauksessa saa olla suurempi kuin suurin sallittu ohjaamomassa, jota puolestaan rajoittaa suurin sallittu ei kantavien osien massa.

Pilotin minimimassa on Wpmin = (M0 - W0*Xt)/(Xt - Xp)

Punnitustulosta verrataan edelliseen punnitustodistukseen, joka siis normaalisti (ellei kyseessä ole uusi kone) on 5 vuotta vanha. Erityisesti seurataan kuormaamattoman koneen kokonaismassan ja painopisteaseman muutosta. Suuri muutos verrattuna edelliseen punnitukseen on pystyttävä selittämään esim. tehdyillä muutoksilla (mittareiden asennukset, lisäpainot, maalaus, jne). Jos selitystä näistä ei löydy, on virhe todennäköisesti itse punnituksen suorituksessa, joka näin ollen on uusittava.

Punnituslaskelma ja punnitustodistuksen kirjoitus

Kun kaikki haluttu data on kerätty, jäljelle jää punnituslaskelman teko ja punnitustodistuksen kirjoitus. Punnituslaskelman tekemiseksi, eli siis haluttujen suureiden kuten tyhjän koneen massa ja painopisteasema, pilotin painopisteasema, kuormatun koneen massa ja painopisteasema lennolla, käytettävissä on taulukkolaskentaohjelma punnitus_XXX_20100505.xls.

Ohjelma on laadittu sillä periaatteella, että punnituksessa mitattavina syöttötietoina sekä tyhjän että kuormatun koneen tapauksessa ovat pääpyörän ja kannuksen tukireaktiot sekä näiden tukipisteiden etäisyydet perustasosta, sekä lisäksi pilotin+laskuvarjon massa. Sen lisäksi tarvitaan tietoja koneen sekä lento- että huoltokäsikirjoista: vaa'itusohje, trimmipainojen kiinnityspisteiden sijainnit, pääpyörän ja kannuksen etäisyydet perustasosta, suurin sallittu kokonaismassa, suurin sallittu ei-kantavien osien massa, sallittu painopisteen asema (alue) lennolla, mahdollisesti pilotin momenttivarsi.

Kun täytät ohjelmaan edellä kirjaamasi tiedot, niin sen jälkeen se laskee kaikki punnitustodistuksessa tarvittavat tiedot, ja enemmänkin, sekä kuormaamattomalle että kuormatulle koneelle.

Lopuksi kirjoitetaan punnitustodistus Ilmailuhallinnon hyväksymälle lomakkeelle, joka löytyy osoitteesta http://www.ilmailuhallinto.fi/files/lth/asiakaslomakkeet/LU3363.xls . Tarvittavat tiedot löytyvät nyt taulukkolaskentaohjelmasta ja ne voidaan siirtää suoraan "leikkaa-liimaa-periaatteella" punnitustodistukseen asianomaisiin kenttiin.

Teoriaa ja tarvittavat kaavat

Punnitus tähtää, paitsi kokonaismassan, myös ja erityisesti koneen painopisteaseman (massakeskiön aseman) määrittämiseen. Huomaa että painopiste ja massakeskiö ovat samankaltaisia, mutta eivät identtisiä käsitteitä. Kiinteän kappaleen massakeskiön sijainti on riippumaton maan vetovoimakentästä: se on piste, jossa massan staattinen momentti = 0. Painopiste taas määritetään kokeellisesti – esim. lentokoneen punnituksessa. Se on piste, jonka suhteen kappaleeseen vaikuttavan painovoiman momentti = 0. Lisättäköön, että punnituksessa ei kuitenkaan pystytä (tai edes pyritä) määrittämään PISTEEN sijaintia, vaan se koneen pituusakselia vastaan kohtisuorassa oleva taso, jossa painopiste sijaitsee, ja sen tason etäisyys referenssi- tai perustasosta, joka yleensä (mutta ei aina) on se koneen pituusakselia vastaan kohtisuora taso, joka kulkee siiven etureunassa tyvikaaren kohdalla.

Purjelentokoneen punnitus ja siihen liittyvät laskelmat lähtevät siitä, että kone on punnitushetkellä vaa'itettu ja tuettu kahdesta pisteestä: pääpyörästä ja kannuksesta (kannuspyörästä, jos sellainen on asennettu). Tukipisteiden reaktiovoimien (itse asiassa vaa'an lukemien) summa antaa koneen massan: W = F1 + F2. SI-järjestelmässä tukireaktiot mitattaisiin newtoneina, jolloin koneen massa saadaan jakamalla kokonaisvoima F1+F2 maan vetovoiman kiihtyvyydellä g. Vaa'at ovat kalibroitu näyttämään suoraan massaa, jolloin jakolaskua ei tarvita.

Edellä mainituista vaa'itun koneen mitatuista tukireaktioista saadaan myös koneeseen vaikuttavat momentit, kun tiedetään tukipisteiden etäisyydet perustasosta. Tässä yhteydessä on epäselvyyttä aiheuttanut ero saksalaisen ja suomalaisen merkintätavan välillä. Suomessa käytössä olleessa/olevassa punnituslaskelmalomakkeessa tukipisteiden etäisyydet mitataan aina perustasosta. Merkitään näitä seuraavasti: X1=pääpyörän etäisyys perustasosta ja X2=kannuksen (ks. edellä) etäisyys perustasosta. Saksalaisessa (lähes kaikki Suomessa käytössä olevat purjelentokoneet on valmistettu Saksassa) notaatiossa sen sijaan mitataan pääpyörän etäisyys perustasosta a (=X1) sekä pääpyörän ja kannuksen välinen etäisyys b (=X2-X1).

Edellä esitetyn perusteella saadaan koneen painopisteasema sekä tyhjänä että kuormattuna laskettua kaavoista:

Xg = (F1 x X1 + F2 x X2) / W (suomalainen notaatio)

Xg = F2 / W x b + a (saksalainen notaatio)

Huomattakoon, että jos koneen massa tunnetaan, sen painopisteasema saadaan selville mittaamalla vain toinen tukireaktio. Koneen on tuolloin kuitenkin oltava vaa'ittuna. Tämä havainto antaa sen mahdollisuuden, että ensin voidaan mitata koneen kokonaismassa ilman vaa'itsemista ja tämän jälkeen mitataan vain kannuksen tukireaktio vaa'ittuna, kuten edellä on tehtykin.

Päivitetty 6.5.2010

		Purjelentokoneiden punnitusopas
		Jos tämä teksti on jossakin asiassa ristiriidassa ilmailumääräysten tai viranomaisen ohjeiden kanssa, noudatettakoon virallista ohjetta. Tarkoituksena tässä jutussa on vain helpottaa valtuutetun punnitsijan käytännön työtä. Purjelentokoneiden punnitseminen edellyttää punnituskurssin hyväksyttyä läpikäymistä sekä kokemusta asiassa. Punnituskelpuutuksia valvoo Ilmailuhallinto. Määräysten mukaan punnitusta lentokoneesta on tehtävä punnituslaskelma/todistus kolmena kappaleena, joista yksi on lähetettävä Ilmailuhallintoon, yksi liitetään koneen matkapäiväkirjaan ja yksi jää punnitsijalle. Kirjoittaja vetäytyy kaikesta vastuusta siinä suhteessa, että joku ymmärtää tai muutoin toimii väärin tämän ohjeen seurauksena. Punnitsija on aina vastuussa punnitustuloksesta. Osoitteesta Punnittuja koneita löytyy viime aikoina punnitsemieni purjelentokoneiden luettelo, joka samalla on linkkilista näiden koneiden punnitustietoihin.
		Purjelentokoneiden punnitsemisesta
		Purjelentokone punnitaan vähintään 5 vuoden välein, ja aina kun koneeseen on tehty merkittäviä korjauksia tai asennuksia. Kone punnitaan normaalisti tyhjänä ja ilman vesiballastia. Jos siinä on moottori, punnitus tehdään moottori sisällä ja tankki tyhjänä ja muutoin lentovarustuksessa. Tässä asiassa voi olla muitakin käytäntöjä, joten tarkista asia valmistajalta. Määräykset edellyttävät koneen punnitsemista kuormaamattomana, mikä tarkoittaa ilman pilottia ja laskuvarjoa, mutta muutoin lentovarustuksessa. Punnitustuloksesta voidaan tällöin laskea tyhjän koneen painopisteasema (katso kohta "Teoria ja tarvittavat kaavat" alempana). Määräys edellyttää kuitenkin myös pilotin maksimi- ja minimimassojen määrittämistä siten, että kuormatun (so. lennolla olevan) koneen painopiste pysyy käsikirjassa annetulla alueella. Näiden saamiseksi tarvitaan pilotin painopisteasema, joka on tavalla tai toisella (esim. taulukkona) ilmoitettu koneen käsikirjoissa. Ongelmaksi tällöin muodostuvat kerho- ja kimppakoneilla erikokoiset ja -painoiset pilotit, mikä aiheuttaa sen, että pilotin minimimassa on asetettava varsin pieneksi, jotta kerhon tai kimpan kevyimmätkin pilotit voivat koneella lentää. Tämä puolestaan tietää sitä, että painavammilla piloteilla painopisteasema on liian edessä koneen parhaan suorituskyvyn saavuttamiseksi. Tilannetta voidaan korjata pilottikohtaisilla lisäpainoilla, mutta ne eivät kokonaan poista ongelmaa. Erityisesti yksityiskonepiloteille allekirjoittanut suosittelee punnitsemista myös kuormattuna (eli siis pilotti sisällä ja täydessä lentovarustuksessa). Tällöin saadaan tarkka tieto koneen painopisteen asemasta lennolla kyseiselle pilotille, sekä pilotin painopisteasema eli vipuvarsi, mikä on oleellisen tärkeä määritettäessä maksimi- ja minimimassoja ohjaajan paikalla. Yksi käytännön ongelma on ollut "muuttuvan kärkivälin hallinta", koska useissa nykyaikaissa konetyypeissä kärkiväliä voidaan muutella asentamalla eripituisia jatkopaloja. Ainakin Ilmailuhallinnon lomakkeella on tähän asiaan varauduttu huonosti ja yhtenä ratkaisuna onkin ollut kahden punnitustodistuksen kirjoittaminen tällaisille koneille. Tämähän ei ole käytännöllistä eikä järkevää muun muassa, koska jatkopalojen vaihto vaikuttaa vain kokonaismassaan, mutta ei koneen painopisteen asemaan. Ilmailumääräys AIR M6-2 "Purjelentokoneiden ja moottoripurjelentokoneiden punnitus ja massantarkkailu, 20.9.1974" löytyy seuravasta linkistä: http://www.ilmailuhallinto.fi/files/lth/imt-air-m/aim6_02.pdf
		Punnitukseen varautuminen
		Vaikka punnitseminen ja punnituslaskelman/todistuksen kirjoittaminen on periaatteessa yksinkertaista niin punnitsijan on silti syytä olla tarkkana, sillä pykälien mukaan hän on vastuussa siitä, että punnitus on oikein suoritettu. Punnitsijan onkin syytä varautua huolellisesti tehtävän suorittamiseen etukäteen. Seuraavassa kerrotaan mitä hommassa tarvitaan. Tietoja tarvitaan koneen sekä lento- että huoltokäsikirjoista: suurin sallittu lentopaino suurin sallittu ei-kantavien osien massa (muut osat paitsi siivet), joka normaalisti rajoittaa ohjaamokuormaa (mittarivarustus, akut, pilotti, laskuvarjo, yms.) sallittu painopistealue lennolla (etummaisin ja takimmaisin asema) punnitusohje, josta löytyvät tiedot perustasosta, pääpyörän ja kannuksen etäisyydet perustasosta, sekä vaa'itus ohje, joka kertoo missä asennossa koneen on oltava punnitustilanteessa Koneen edellinen punnitustodistus on välttämätön. Jos kyseessä on uusi, Suomessa aikaisemmin punnitsematon kone, niin silloin täytyy löytyä tehtaan tekemä punnitustodistus. Tällöin konetta ei tarvitse punnita, vaan tehtaan punnitustodistus käännetään suomeksi ja kirjoitetaan Ilmailuhallinnon vaatimaan formaattiin, eli siis tehdään suomenkielinen punnitustodistus. Tässä ei sinänsä ole mitään järkeä ja toivottavaa onkin, että esim. toisessa EU-maassa tehty punnitustodistus olisi sellaisenaan pätevä Suomessakin. Mieluummin käytetään kahta vaakaa, joista toinen sijoitetaan pääpyörän (tyypillisesti 250-300kg) ja toinen kannuksen alle (10-30kg). Vaakojen tarkkuuden on oltava riittävä, mutta ei mitenkään erikoinen: pääpyörä alla toivottava tarkkuus olisi vähintään 0,5kg ja pyrstössä parempi kuin 0,2kg. Vaatimus ei ole kummoinen ja näilläkin arvoilla tyhjän koneen painopisteaseman virhe on tyypillisesti luokkaa 2mm tai 0,3%. Muutama avustaja on myöskin tarpeen. Yksi riittää pelkän koneen punnituksessa, mutta vähintään kaksi tarvitaan kuormatun koneen punnitsemiseen. Lisäksi tarvitset tietokoneen ja alempana esitellyn taulukkolaskentaohjelman (punnitus_XXX_20100505.xls), joka suorittaa tarvittavat laskut virheettömästi puolestasi. Lopuksi tarvitset Ilmailuhallinnon hyväksymän punnitustodistuslomakkeen (http://www.ilmailuhallinto.fi/files/lth/asiakaslomakkeet/LU3363.xls), joka siis täytetään punnituksen lopuksi kolmena kappaleena, kuten edellä on mainittu.
		Punnituksen suoritus
		Punnituksessa voidaan käyttää kahta eri tekniikkaa: Punnitaan ensin koneen kokonaismassa mieluummin kahden vaa'an menetelmällä. Tällöin koneen ei tarvitse olla vaa'itettu, mutta jos käytetään vain yhtä vaakaa, on huolehdittava kuitenkin siitä, että koneen asento pysyy samana. Sen jälkeen punnitaan kannuksen tukireaktio koneen ollessa vaa'itettuna. Näistä mittauksista lasketaan sitten tarvittavat arvot. Vaa'itetaan kone ja mitataan (2 vaakaa) pääpyörän ja kannuksen tukireaktiot, joista lasketaan tarvittavat arvot. Varsinkin kuormatun koneen tapauksessa menettely A on helpompi suorittaa ja sitä käytetään seuraavassa sekä tyhjän että kuormatun koneen punnituksissa. Vaakoja luettaessa on muistettava ottaa huomioon mahdolliset taarat ja vaakojen virheet (jos korjauskäyrä olemassa -- virallisille ja hyväksytyille vaa'oille se löytyy!).
		*Tyhjä kone* Tarkistetaan, että kone on pilottia ja laskuvarjoa lukuun ottamatta lentovarustuksessa Käytettävät vaa'at nollataan joko etukäteen ja/tai aina ennen kutakin vaa'an lukemista. Kone siirretään vaakojen päälle ja vaa'at luetaan. Vaakojen lukemien summa on nyt tyhjän koneen kokonaismassa (W0). Kone vaa'itetaan käsikirjan ohjeen mukaisesti ja pyrstövaaka sijoitetaan paikalleen (kone voidaan ennen vaa'itsemista siirtää pois pääpyörän vaa'alta, jos se helpottaa asiaa). Pyrstövaaka luetaan, jolloin saadaan tyhjän koneen kannuksen tukireaktio (F20). Pääpyörän tukireaktio saadaan nyt: F10 = W0 - F20 Koneen momentti perustason suhteen on nyt: M0 = *F10 X1 + F20 * X2, missä X1 ja x2 ovat pääpyörän ja kannuksen etäisyydet perustasosta (löytyvät käsikirjasta, edellisestä punnitustodistuksesta tai mitataan). Koneen painopisteen asema on nyt: Xg0 = M0 / W0 Kuormattu kone Punnitaan pilotti lentovarustuksessa (Wp). Kokonaismassa on nyt Wp + W0 Kuormataan kone täydelliseen lentovarustukseen, pilotti ja laskuvarjo mukana. Erityisesti on kiinnitettävä huomiota selkänojan asetukseen. Käytettävä vaaka nollataan joko etukäteen ja/tai aina ennen kutakin vaa'an lukemista. Kone vaa'itetaan käsikirjan ohjeen mukaisesti ja vaaka asetetaan kannuksen alle ja luetaan. Vaa'an lukema on kuormatun koneen kannuksen tukireaktio F21 Kuormatun koneen pääpyörän tukireaktio on nyt F11 = Wp + W0 - F21 Kuormatun koneen momentti on M1 = F11 * X1 + F12 * X2 Kuormatun koneen painopisteen asema on Xg1 = M1 / (Wp + W0) Pilotin painopisteen asema eli vipuvarsi saadaan kaavasta Xp = -(M0 - M1)/Wp. Pilotin momenttivarsi voi olla annettu myös käsikirjassa, jolloin kerhon tai kimpan tapauksessa käyttäisin sitä, jolloin punnitseminen kuormattuna on periaatteessa tarpeeton. Pilotin maksimimassa on Wpmax = (M0 - W0Xe)/(Xe - Xp). Pilotin maksimimassa ei missään tapauksessa saa olla suurempi kuin suurin sallittu ohjaamomassa, jota puolestaan rajoittaa suurin sallittu ei kantavien osien massa. Pilotin minimimassa on Wpmin = (M0 - W0Xt)/(Xt - Xp)** Punnitustulosta verrataan edelliseen punnitustodistukseen, joka siis normaalisti (ellei kyseessä ole uusi kone) on 5 vuotta vanha. Erityisesti seurataan kuormaamattoman koneen kokonaismassan ja painopisteaseman muutosta. Suuri muutos verrattuna edelliseen punnitukseen on pystyttävä selittämään esim. tehdyillä muutoksilla (mittareiden asennukset, lisäpainot, maalaus, jne). Jos selitystä näistä ei löydy, on virhe todennäköisesti itse punnituksen suorituksessa, joka näin ollen on uusittava.
		Punnituslaskelma ja punnitustodistuksen kirjoitus
		Kun kaikki haluttu data on kerätty, jäljelle jää punnituslaskelman teko ja punnitustodistuksen kirjoitus. Punnituslaskelman tekemiseksi, eli siis haluttujen suureiden kuten tyhjän koneen massa ja painopisteasema, pilotin painopisteasema, kuormatun koneen massa ja painopisteasema lennolla, käytettävissä on taulukkolaskentaohjelma punnitus_XXX_20100505.xls. Ohjelma on laadittu sillä periaatteella, että punnituksessa mitattavina syöttötietoina sekä tyhjän että kuormatun koneen tapauksessa ovat pääpyörän ja kannuksen tukireaktiot sekä näiden tukipisteiden etäisyydet perustasosta, sekä lisäksi pilotin+laskuvarjon massa. Sen lisäksi tarvitaan tietoja koneen sekä lento- että huoltokäsikirjoista: vaa'itusohje, trimmipainojen kiinnityspisteiden sijainnit, pääpyörän ja kannuksen etäisyydet perustasosta, suurin sallittu kokonaismassa, suurin sallittu ei-kantavien osien massa, sallittu painopisteen asema (alue) lennolla, mahdollisesti pilotin momenttivarsi. Kun täytät ohjelmaan edellä kirjaamasi tiedot, niin sen jälkeen se laskee kaikki punnitustodistuksessa tarvittavat tiedot, ja enemmänkin, sekä kuormaamattomalle että kuormatulle koneelle. Lopuksi kirjoitetaan punnitustodistus Ilmailuhallinnon hyväksymälle lomakkeelle, joka löytyy osoitteesta http://www.ilmailuhallinto.fi/files/lth/asiakaslomakkeet/LU3363.xls . Tarvittavat tiedot löytyvät nyt taulukkolaskentaohjelmasta ja ne voidaan siirtää suoraan "leikkaa-liimaa-periaatteella" punnitustodistukseen asianomaisiin kenttiin.
		Teoriaa ja tarvittavat kaavat
		Punnitus tähtää, paitsi kokonaismassan, myös ja erityisesti koneen painopisteaseman (massakeskiön aseman) määrittämiseen. Huomaa että painopiste ja massakeskiö ovat samankaltaisia, mutta eivät identtisiä käsitteitä. Kiinteän kappaleen massakeskiön sijainti on riippumaton maan vetovoimakentästä: se on piste, jossa massan staattinen momentti = 0. Painopiste taas määritetään kokeellisesti – esim. lentokoneen punnituksessa. Se on piste, jonka suhteen kappaleeseen vaikuttavan painovoiman momentti = 0. Lisättäköön, että punnituksessa ei kuitenkaan pystytä (tai edes pyritä) määrittämään PISTEEN sijaintia, vaan se koneen pituusakselia vastaan kohtisuorassa oleva taso, jossa painopiste sijaitsee, ja sen tason etäisyys referenssi- tai perustasosta, joka yleensä (mutta ei aina) on se koneen pituusakselia vastaan kohtisuora taso, joka kulkee siiven etureunassa tyvikaaren kohdalla. Purjelentokoneen punnitus ja siihen liittyvät laskelmat lähtevät siitä, että kone on punnitushetkellä vaa'itettu ja tuettu kahdesta pisteestä: pääpyörästä ja kannuksesta (kannuspyörästä, jos sellainen on asennettu). Tukipisteiden reaktiovoimien (itse asiassa vaa'an lukemien) summa antaa koneen massan: W = F1 + F2. SI-järjestelmässä tukireaktiot mitattaisiin newtoneina, jolloin koneen massa saadaan jakamalla kokonaisvoima F1+F2 maan vetovoiman kiihtyvyydellä g. Vaa'at ovat kalibroitu näyttämään suoraan massaa, jolloin jakolaskua ei tarvita. Edellä mainituista vaa'itun koneen mitatuista tukireaktioista saadaan myös koneeseen vaikuttavat momentit, kun tiedetään tukipisteiden etäisyydet perustasosta. Tässä yhteydessä on epäselvyyttä aiheuttanut ero saksalaisen ja suomalaisen merkintätavan välillä. Suomessa käytössä olleessa/olevassa punnituslaskelmalomakkeessa tukipisteiden etäisyydet mitataan aina perustasosta. Merkitään näitä seuraavasti: X1=pääpyörän etäisyys perustasosta ja X2=kannuksen (ks. edellä) etäisyys perustasosta. Saksalaisessa (lähes kaikki Suomessa käytössä olevat purjelentokoneet on valmistettu Saksassa) notaatiossa sen sijaan mitataan pääpyörän etäisyys perustasosta a (=X1) sekä pääpyörän ja kannuksen välinen etäisyys b (=X2-X1). Edellä esitetyn perusteella saadaan koneen painopisteasema sekä tyhjänä että kuormattuna laskettua kaavoista: Xg = (F1 x X1 + F2 x X2) / W (suomalainen notaatio) Xg = F2 / W x b + a (saksalainen notaatio) Huomattakoon, että jos koneen massa tunnetaan, sen painopisteasema saadaan selville mittaamalla vain toinen tukireaktio. Koneen on tuolloin kuitenkin oltava vaa'ittuna. Tämä havainto antaa sen mahdollisuuden, että ensin voidaan mitata koneen kokonaismassa ilman vaa'itsemista ja tämän jälkeen mitataan vain kannuksen tukireaktio vaa'ittuna, kuten edellä on tehtykin.

		Päivitetty 6.5.2010