С самого начала проектирования планера (или легкого самолета.) необходимо более или менее точное знание веса отдельных частей машины. Обычно по данным статистики составляется предварительный журнал весов. Далее при последующей разработке уже детальных рабочих чертежей имеется полная возможность составления окончательного подробного весового журнала, которого и надлежит строго придерживаться при постройке.
Нет необходимости доказывать всю важность правильного определения весов от первой прикидки при проектировании до подробнейших данных, полученных уже практическим путем.
Основная задача конструктора — возможно более точно выдерживать при постройке намеченные им веса, так как отступления (обычно в сторону утяжеления) сейчас же сказываются на центровке, а иногда при больших ошибках и на прочности и на летных качествах машины.
Очень часто бывает, что даже при наличии довольно подробного весового журнала машина в целом все-таки получается значительно тяжелее расчетного веса. Это об'ясняется простым недоучетом веса целого ряда, на вид легких деталей и материалов, идущих при постройке. Определение веса только скелета машины, как-то: лонжеронов, нервюр, фермы, фюзеляжа, шасси и др., совершенно недостаточно для получения истинного полетного веса. Многие метры троса, десятки валиков, болтов, шурупов, заклепок и т. д. у планера, многочисленные трубки и трубочки, краны, ниппельные соединения, хомутики, приборы и пр. у самолета — все это вместе взятое килограммы и килограммы веса, которые вдруг «неожиданно» появляются, когда уже машина построена. Далее большое значение имеет учет окраски, лакировки машины и отдельных ее деталей, увеличение веса при склепке и наконец с самого начала действительный удельный вес тех материалов (главным образом лесоматериалов), из которых будет построена машина.
Заводской конструктор-самолетчик как правило располагает всеми весовыми данными отдельных деталей, полуфабрикатов и материалов, да еще кроме того выраженных в форме таблиц и диаграмм, что очень облегчает и упрощает все пересчеты. Дать конструктору планера или легкого самолета кое-что из этих материалов — цель этой работы.
Кроме того методика подсчета весов может иногда предопределить порядок разработки рабочего проекта, после того как уже проработана аэродинамика и определены главные размеры самолета. Более подробный разбор вопроса о порядке проектирования и подсчета весов может сам по себе послужить темой для отдельной большой статьи, а, вообще говоря, указать определенный метод-стандарт проектирования для всех случаев трудно, и в конце концов каждый конструктор ведет проектирование по-своему.
Полный полетный вес планера складывается из веса пустой машины и веса полной нагрузки. Вес пустой машины состоит из веса крыльев, веса фюзеляжа (с управлением и пр.), веса оперения, веса шасси. Для планера вес пустой машины можно считать весом конструкции, a у самолета в него входит еще вес винтомоторной группы, баков, проводки, арматуры и пр. Вес полной нагрузки у планера состоит из веса экипажа с парашютами и веса оборудования. В случае самолета сюда добавляется вес горючего и смазочного.
Вес горючего и масла определяется по заданной продолжительности полета и в зависимости от выбранного режима работы мотора по данным, обычно дающимся фирмой. Вес баков можно считать в килограммах; около 10—45% от количества литров помещающегося в них горючего арматура и проводка весят различно в зависимости от взаимного расположения мотора, баков, управления и контроля ими, но даже у очень маленьких машин ни в коем случае не следует пренебрегать этим весом. Диаметры трубопроводов всегда известны, длины их можно взять хотя бы по общему виду машины, для чего нужно только выработать определенную схему питания и смазки мотора. Таким образом мы видим, что с самого начала проектирования легкого самолета, как только известны задание, схема машины и тип мотора, можно уже довольно точно и весьма несложными подсчетами найти вес винтомоторной группы со всеми входящими в нее установками.
То же самое можно сказать и в отношении экипажа и оборудования полной нагрузки, которая так же сразу известна, как только определилось задание на данную машину.
Вес конструкции получается значительно более сложным путем. При предварительном проектировании следует задаваться данными статистики, но даже если стараться возможно более точно подражать выработанному типу конструкции, вое равно ожидать полного совладения расчетного и практического журнала весов трудно. Предварительные данные по море детализации проекта сейчас же должны заменяться подробным весовым журналом. При этом чем подробнее составлен журнал и чем более точно и своевременно он поспевает за разработкой конструкции, тем больше возможностей определить, где же получается неувязка в весах, и больше вероятия исправить ошибку.
По немецким данным (диаграмма 1 и 2) вес крыла планера-моноплана пропорционален размаху и удлинению машины. Bес фюзеляжа с оперением пропорционален размаху. Надо сказать, что величины весов, получающиеся по этим данным, для русских норм расчета и условий производства по крайней мере в настоящее время все же несколько преуменьшены по сравнению с получающимися на практике. В действительности вес надо считать на 10—12% больше. Вес 1 кв. м оперения можно брать в пределах 2,8—3,6 кг. Вес управления зависит в значительной степени от схемы и вообще от типа и сложности его. По сравнению с весом основной несущей конструкции вес его обычно невелик. Что касается шасси, то у планера оно весьма примитивно, иногда вовсе отсутствует. Если есть амортизация в виде камеры, то ее вес и будет, собственно говоря, весом шасси. Вес конструкции колесного шасси — 3—5% веса машины. Bес колес легкого типа (обычно это — колесо типа Анрио размером 650 X 80) — 18 кг. Этими данными можно вполне пользоваться при проектировании, с тем чтобы сейчас же после получения сечений, лонжеронов, положения и количества нервюр, размеров труб и т. д. детальным подсчетом их веса получить подлинные теоретические веса.
Надо оказать, что вся счетная работа по определению весов не так уж громоздка и сложна, как кажется на первый взгляд, и "конечно никакие «прикидки на-глаз», если только на них и базироваться, никогда не дадут конструктору гарантии в получении на практике намеченного им веса машины.
Естественное желание возможно ускорить все эти подсчеты и пересчеты повело к составлению различных диаграмм и таблиц, некоторые из них приводятся здесь. Для более удобного и точного пользования ими можно рекомендовать перечертить их в увеличенном в 2—8 раза масштабе. Диаграмма веса деревянных реек охватывает в данном случае те размеры сечений, которыми пользовался автор при своих работах. Нетрудно дополнить эту диаграмму любыми другими размерами сечений (или другим материалом, например ясень) по собственному усмотрению. То же самое можно сказать и о других диаграммах (например диаграммы веса стальных деталей, — веса обшивки и покрытий и др.), которые также можно развить и дополнить в процессе работы.