ابتدا وزنهای مختلف هواپیما را بررسی میکنیم :

1- Gross Weight :
به وزن کلی هواپیما گفته میشود . 
2- Basic Empty Weight :
وزن هواپیما قبل از بارگیری و سوختگیری و سوار شدن مسافر .
3- Licensed Empty Weight :
در هواپیماهای قدیمی تر این وزن به کار میرفته که شامل B.E.W ی است که وزن روغن موتور هواپیما از آن کم شده باشد که باید در زمان پرواز با چنین هواپیمایی دقت کرد که وزن روغن را جداگانه در محاسبات لحاظ گردد.
Licensed Empty Weight = B.E.W – Oil 
4- Payload :
اصطلاحا به این وزن وزن اقتصادی میگویند به این معنی که وزن آیتمهای سود آور پرواز هستند که شامل مسافر و بار میباشد . Paylod = PAX + BAG + Cargo 
5- Usefulload :
وزنی را که شامل وزن مسافر و سوخت و بار باشد را میگویند که به بیان دیگر همان اختلافT.O.W با B.E.W میباشد . PAX + BAG + Cargo + Usable Fuel = Usefulload 
6- Usable Fuel :
مقدار سوختی که بر اساس Flight Plan پروازی در هواپیما موجود میباشد که معمولا قانون Fueling هواپیما چه برای هواپیماهای Propeller وچه برای هواپیماهای Jet در Annex 6 تعریف شده است . 
7- Unusable Fuel :
مقدار سوخت باقی مانده داخل هواپیما بعد از آنکه یک Run-Out-Test تکمیل گردد را گویند . این تست معمولا توسط سازنده هواپیما انجام میشود و مقدار سوخت باقی مانده همان Unusable Fuel میباشد که در POH هر هواپیما وجود دارد .
8- Zero Fuel Weight :
وزن هواپیما به همراه بار و مسافر بدون سوخت . Zero Fuel Weight = B.E.W + Payload
9- Ramp Weight :
وزن هواپیما به همراه بار و مسافر و سوخت . Ramp Weight = Z.F.W + Usable Fuel 
10- Take Off Weight :
اگر وزن سوخت مصرفی برای روشن کردن موتور و سوخت مصرفی برای رسیدن هواپیما تا سر باند را از Ramp Weight هواپیما کم کنیم این وزن حاصل میشود . 
Take Off Weight = Ramp Weight - Fuel Used For Start , Taxi And Engine Runup
11- Landing Weight :
وزن هواپیما هنگامی که سوخت مصرفی پرواز را از T.O.W کم کنیم .
Landing Weight = Take Off Weight - Fuel Used During Flight 



12- Basic Opration Weight :
مبدا اندازه گیری محاسبات وزنی در هواپیماهای سبک Basic Empty Weight می باشد که در این وزن وزن Crew پروازی همراه با وزن مسافرین محاسبه میگردد ولی در هواپیماهای Transport شاخص محاسبات وزنی Basic Oprating Weight میباشد که در این نوع هواپیماها وزن Crew پروازی و Manual های مربوط به هواپیما در وزن Basic هواپیما محاسبه میشود . Basic Opration Weight = B.E.W + A/C Crew + BAG + A/C Manual 
همیشه از طرف سازنده هواپیما محدودیت برای وزن هواپیما گذارده شده که پرواز خارج از این محدوده خطر ناک است . پرواز با هواپیمایی که وزن آن بیش از حداکثر باشد معایب زیر را به دنبال خواهد داشت :
1- Longer Take Off Roll
2- Reduced Climb Rate 
3- Reduced Crusing Speed 
4- Incresed Fuel Consumption 
5- Increse Stall Speed 
6- Increase Landing Roll
در کنار این مطلب که همیشه باید وزن هواپیما در محدوده مجاز باشد بالانس هواپیما هم به همان اندازه مهم است به طوری که بالانس یک هواپیما تاثیر مستقیم روی Stability هواپیما دارد و میزان تاثیر پذیری Elevator را شدیدا تغییر میدهد . 

حال در محاسبات وزن و تعادل ابتدا باید چند اصطلاح را مطرح کنیم :
1- Datum Line : خطی فرضی است که معیار محاسبه مسائل وزن و تعادل است این خط معیار محاسبه گشتاور هر وزن داخل هواپیما میباشد . این خط همیشه از طرف سازنده تعریف میشود که معمولا جلوی هواپیما فرض میشود . 
2-Arm : فاصله هر جسم تا Datum Line را Arm میگویند . 
برای اجسامی که جلوی Datum Line قرار دارند Arm منفی و برای اجسامی که پشت آن قرار دارند Arm مثبت در نظر میگیریم . از محاسبه گشتاور هر وزن به نسبت فاصله ای که از Datum Line دارد Moment آن را میتوان محاسبه کرد از قیاس Total Moment و Total Weight هواپیما Arm کلی هواپیما که همان CG هواپیماست بدست می اید .
3- Moment : حاصلضرب وزن یک جسم را در Arm آن Moment یا گشتاور می نامند . اگر گشتاور تمام اجسامی را که در هواپیما موجود است محاسبه کتیم از قیاس آنها Total Moment و از مجموع وزن آنها Gross Weight را بدست می آوریم پس میتوان فرمول زیر را بدست آورد : 
Total Moment 
CG = ----------------------------
Total Weight 
پس میتوان به عبارت دیگر این گونه بیان کرد که CG عبارت است از Arm کلی هواپیما . 
CG دارای یک دامنه میباشد که به آن CG Range میگویند که دارای دو حد Forward وAft میباشد که ما همیشه باید CG را طوری محاسبه کنیم که در این دامنه باشد . اگر توزیع بار در هواپیما به شکلی باشد که باعث Nose Heavy شدن یا Tail Heavy شدن هواپیما گردد در هر دو صورت یک Disadvantage برای پرواز محسوب میشود که به قرار زیر این معایب را شرح میدهیم :
CG Too Far Forward : (Nose Heavy)
1- Too Stable
2- Increase Take Off Distance
3-Reduce Rate Of Climb 
4- It Can Not Clear Obstack After Take Off
5- Increase Stall Speed
6- Positive Pressure On Elevator During Cruise
7-Landing**
Critical Time پرواز با یک هواپیمای Nose Heavy در هنگام Landing می باشد .
CG too Far Aft : (Tail Heavy)
1- Unstable ( Difficult To Control )
2- Short Take Off Distance ( Ground Effect )
3- Stall Speed -------------- High Speed = Stall Speed Increase & Low Speed = Stall Speed Decrease 
4- Positive Pressure On Elevator During Cruise
5- Stall Recovery**

چون محل تلاقی سه محور هواپیما CG هواپیما تعریف میشود پس میتوان گفت که CGنقطه ای است که هواپیما بتواند حول آن نقطه و نسبت به سه محور خود دارای گشتاور باشد . با توجه به این تعریف پس میتوان نوشت که اگر گشتاور کلی هواپیما را داشته باشیم و با Gross Weight هواپیما آن را مقایسه کنیم میتوانیم جای CG را مشخص کنیمCG هواپیما روی محور طولی هواپیما جابجا میشود ولی اگر از کنار به هواپیما نگاه کنیم CG همیشه روی MAC جابجا میشود که این جابجایی بستگی به طول CG Range دارد.

CGهواپیما روی محور طولی جابجا میشود به همین جهت Peach Motion هواپیما تحت تاثیر این حرکت قرار میگیرد از طرفی دیگر تغییر CG تاثیر بر Stability هواپیما دارد و Longitudinal Stability و Vertical Stability را تحت تاثیر خود قرار میدهد ولی مهمترین Stability ی که با تغییر CG تغییر میکند Longitudinal Stability میباشد . به همین جهت از طرف سازنده هواپیما میزان تغییر CG در POH هر هواپیما تعریف میشود که اصطلاحا آنرا CG Range یا CG Limit یا Safe Support Zone مینامند که باید Loading هواپیما به صورتی باشد که همیشه CG در این محدوده قرار گیرد تا اینکه خلبان Positive Elevator Control داشته باشد و بتواند هدف اصلی محاسبه CG را تامین کند . هدف اصلی ما از محاسبه CG کنترل هواپیما از Low Speed تا High Speed است .


مسائل :
Arm Weight 
B.E.W 1290 85 
F.Seat 200 85.5 
A.Seat 80 117 
Fuel 25 Gallon 95 
BAG 1 --------- 83 
BAG 2 80 133.3 

1)A/C G.W = 1800
2)CG Location = 89.4
3)Usefulload = 510
4)Payload = 360
5)Z.F.W = 1650 
6)Extra Weight Up To MAX = 350

Weight Arm 
B.E.W 1290 85 
F.Seat One Person 85.5 
A.Seat 100 117 
Fuel 30 Gallon 95 
BAG 1 50 83 
BAG 2 20 133.3 

1)A/C G.W = 1810
2)CG Location = 88.28
3)Usefulload = 520
4)Payload = 340
5)Z.F.W = 1630 
6)Extra Weight Up To MAX = 340
Weight Arm 

B.E.W 1290 85 
F.Seat One Person 85.5 
A.Seat 200 117 
Fuel 20 Gallon 95 
BAG 1 20 83 
BAG 2 80 133.3 

1)A/C G.W = 1810
2)CG Location = 91.12
3)Usefulload = 590
4)Payload = 470
5)Z.F.W = 1760 
6)Extra Weight Up To MAX = 270
7)If 270 Ibs Weight is Added On BAG2 Find New CG Of A/C = 97.1
8)If 100 Ibs Weight Is Removed From Aft.Seat Find New CG = 95.4
Weight Arm 

B.E.W 1290 85 
F.Seat 150 85.5 
A.Seat 200 117 
Fuel 30 Gallon 95 
BAG 1 100 83 
BAG 2 150 133.3 

1)A/C G.W = 2070
2)CG Location = 92.4
3)Usefulload = 780
4)Payload = 600
5)Z.F.W = 1890 
6)Extra Weight Up To MAX = 80
7)If 100 Ibs Weight is Removed From BAG2 Find New CG Of A/C = 90.43
8)Find CG After 2 Hours Flight Time (Engine Flow 10 g/h) = 90.13
Weight Mom/100 

B.E.W 2546 2775 
F.Seat (FWD) 150 158 
F.Seat (AFT) 170 190 
A.Seat (Bench) 200 284
A.Seat (Opt) 180 259
Fuel 70 Gallon 491 
BAG 150 251 

1)A/C G.W = 3816
2)CG Location = 115.5
3)Usefulload =1270
4)Payload = 850
5)Z.F.W = 3396 
6)Extra Weight Up To MAX = 84


Weight Mom/100 

B.E.W 2546 2775 
F.Seat (FWD) 180 189 
F.Seat (AFT) 200 224 
A.Seat (Std) 220 312
A.Seat (Opt) 340 490
Fuel 70 Gallon 491 
BAG 190 317 

1)A/C G.W = 4096
2)CG Location = 117.1
3)Usefulload =1550
4)Payload = 1130
5)Z.F.W = 3676 
6)Extra Weight Up To MAX = -------
7)If 196 Ibs Weight Is Removed From A.Seat(Opt) Find New CG = 115.8
8)Find New CG If 50Gallon Fuel is burned = CG Remain The Same 


Weight Mom/1000 

B.E.W 1467 57.3 
F.Seat 2 Persons 12.5 
R.Seat 200 14.5 
Fuel 50 Gallon 14.5 
BAG 1 120 11.5 
BAG 2 50 6.5 

1)A/C G.W = 2470
2)CG Location = 46
3)Usefulload = 1003
4)Payload = 703
5)Z.F.W = 2170 
6)Extra Weight Up To MAX = ------
Weight Mom/1000 

B.E.W 1467 57.3 
F.Seat 200 7.5 
R.Seat 150 11 
Fuel 40 Gallon 11.5 
BAG 1 100 9.5 
BAG 2 50 6.5 

1)A/C G.W = 2200
2)CG Location = 45.5
3)Usefulload = 733
4)Payload = 493
5)Z.F.W = 1960 
6)Extra Weight Up To MAX = 200
7)How Much Weight Must To Added On R.Seat So That CG Is Changed About 1.5 Inch = 125 Ibs 
G.W = 7500
A/C CG = 82
CG Rang = 80 → 85
If 200 Ibs Cargo Is Removed From St:130 Find new CG = 80.72
G.W = 7500
A/C CG = 80
CG Rang = 80 → 85
If 150 Ibs Cargo Is Removed From St:44 Find New CG = 80.72 
G.W = 7500
A/C CG = 82
CG Rang = 80 → 85
How Much Cargo Must Be Removed From St:110 So That CG Is Located On Fwd.Limit = 500
G.W = 7500
A/C CG = 83.5
CG Rang = 80 → 85
How Much Cargo Must Be Removed From St:50 So That CG Located On Aft. Limit = 321



G.W = 9500
A/C CG = 84
CG Range = 81.5 → 86
If 2 Person Are Added On Front Sear (St:62) Find New CG = 83.22
G.W = 9500
A/C CG = 84 
CG Rang = 81.5 → 86
How Many Person Must Be Added On Aft Seat (St:125)So That CG Located On Aft. Limit = About 3 Person 
G.W = 9500
A/C CG = 80
CG Rang = 81.5 → 86
How Much Cargo Are Added On St:120 So That Is Within Limit = 370
G.W = 9500 
A/C CG = 81
CG Rang = 80 → 84
If One Person Is Shift From St:110 To St:70 Find New CG = 80.4
G.W = 9500
A/C CG = 81
CG Rang = 80 → 84
How Much Cargo Must Be Changed From St:70 To St:150 So That CG Is Changed About 1.5 Inch = 178