飛機載重平衡和重心知識要點

飛機由於自身結構強度、客貨艙容積、運行條件及運行環境等原因，都必須有最大裝載量的限制。那麼，下面是小編為大家整理的飛機載重平衡和重心知識要點，歡迎大家閲讀瀏覽。

　　一、飛機的載重

1.飛機的最大業務載重量

飛機由於自身結構強度、客貨艙容積、運行條件及運行環境等原因，都必須有最大裝載量的限制。飛機是在空中飛行，要求具有更加高的可靠性和安全性以及更加好的平衡姿態，而貨物裝載量、裝載位置和旅客客艙座位分佈直接影響飛行安全和飛機平衡。因此嚴格限制飛機的最大裝載量對飛行安全至關重要。

飛機的最大起飛全重、最大落地全重、最大無油全重、最大起飛油量、航段耗油量、飛機的最大業載量和空機重量是飛機制造商在交付用户時提供的靜態業務數據。

2.飛機的最大起飛全重(MTOW)

飛機的最大起飛全重是飛機在起飛線加大馬力起飛滑跑時全部重量的最大限額。

限制飛機的最大起飛重量主要有以下幾個方面的原因：(1)飛機的自身結構強度;(2)發動機的功率;(3)剎車效能限制及起落架輪胎的線速度要求。

影響飛機的最大起飛重量的因素主要有：

(1)大氣温度和機場標高;(2)風向和風速;(3)起飛跑道的情況：跑道長度越大，起飛重量可以越大，因為可供飛機起飛滑跑的距離越大。例如當跑道長度達到3200米時，可以起降大型飛機，當跑道長度只有1700米時，只能起降中小型飛機，(4)機場的淨空條件：機場的淨空條件是指機場周圍影響飛機安全、正常起降飛行的環境條件，例如高建築物、高山、鳥及其他動物的活動等情況;(5)航路上單發超越障礙的能力;(6)是否使用噴水設備;(7)受襟翼放下角度的影響;(8)噪音的限制規定等。

3.飛機的最大落地全重(MLDW)

飛機的最大落地全量是在飛機設計和製造時確定的飛機着陸時全部重量的最大限額。

限制飛機的最大着陸重量的原因主要有：(1)飛機的機體結構強度和起落架允許承受的衝擊載荷;(2)飛機的復飛爬高能力。

影響飛機的最大落地全量的因素主要有：(1)大氣温度與機場標高;(2)風向和風速;(3)跑道的情況;(4)機場的淨空條件。

4.飛機的最大無油全重(MZFW)

飛機的最大無油全重是指除去燃油之外所允許的最大飛行重量。規定飛機的最大無油全重，主要是考慮機翼的結構強度。

5.飛機的基本重量(BW)

飛機的基本重量是指除去業務載重和燃油外，已完全做好飛機準備的飛機重量。主要包括：

(1)空機重量。指飛機本身的結構重量、動力裝置和固定設備(如座椅、廚房設備等)的重量、油箱內不能利用或不能放出的燃油滑油重量、散熱器降温系統中的液體重量、應急設備等重量之和。飛機的空機重量由飛機制造廠提供，記錄在飛機的技術手冊內。

(2)附加設備重量。包括服務用品及機務維修設備等。

(3)空勤組及隨身攜帶物品重量。每種機型的空勤組人數是確定的，稱為標準機組或額定機組。機組的組成一般用“駕駛員人數/乘務員人數”的格式表示。如有隨機機組，但不承擔本次航班任務，則再加“/隨機機組人數”。超過或少於標準機組時應對飛機基本重量進行修正。

(4)服務設備及供應品重量。每種機型的供應品重量是確定的，稱為額定供應品重量。

(5)其他應計算在基本重量之內的重量，如飛機的備件等。

每架飛機的基本重量一般情況下是不變的，但實際飛行時，有時機組人數、隨機用具、服務設備和供應品、隨機器材等項重量都可能發生變動，此時需要按規定在基本重量的`基礎上對增減重量進行修正。修正後的基本重量反映了本次執行航班任務的飛機實際的基本重量，因此在計算最大業務載重量時應採用修正後的基本重量。

6.飛機的起飛油量(TOF)

飛機的起飛油量是指飛機執行航班任務時攜帶的全部燃油量。

起飛油量包括航段耗油量和備用油量兩部分，但不包括地面開車和滑跑所用油量。

(1)航段耗油量(TFW)，指飛機由起飛站到目的站航段需要消耗的燃油量。航段耗油量是根據航段距離和飛機的平均地速以及飛機的平均小時耗油量而確定的，計算公式如下：

航段耗油量=航段距離/飛機平均地速×平均小時耗油量

(2)備用油量(RFW)，指飛機由目的站飛到其備降機場並在備降機場上空還可以飛行45分鐘所需耗用的油量。有時由於目的站因為某種原因不能讓飛機降落，需要飛機在其備降機場降落，因此執行航班任務的飛機都應攜帶備用油量。

備用油量的計算公式如下：

由起飛油量的組成可知，起飛油量應按如下公式計算：

起飛油量=航段耗油量+備用油量

(3)關於油量的説明：

A.某些飛機有最少油量的規定，就是當飛機按照最大起飛重量起飛時，儘管所飛的航程可能很短，但起飛油量也不得少於一定的重量。

B.有些飛機有最大着陸油量的規定，就是備用油量不得超過一定數量限額。

以上這些規定都是從機翼結構強度方面考慮的。

C.飛機攜帶的燃油是供發動機燃燒而產生推力的。

　　二、飛機的平衡

1.飛機的平衡

飛機的平衡有三種，即俯仰平衡、橫側平衡和方向平衡。

(1)俯仰平衡。是指作用於飛機上的上仰力矩和下俯力矩彼此相等，使飛機既不上仰，也不下俯。

影響飛機的俯仰平衡的因素主要有旅客的座位安排方式、貨物的裝載位置及滾動情況、機上人員的走動、燃料的消耗、不穩定氣流、起落架或副翼的伸展和收縮等。因此航空公司配載人員在安排旅客的座位時，除去按照艙位等級來安排之外，在對重心影響較小的飛機座位區域儘量多安排旅客，並且在飛機起降時請旅客不要在客艙內走動，以免影響飛機的俯仰平衡和旅客的安全;在安排貨物時，對重心影響程度小的貨艙儘量多裝貨物，並且對於散裝貨物來説，要將網、繩固定牢靠，防止貨物在貨艙內滾動，影響俯仰平衡及造成貨物損壞。

當飛機由於外界干擾而失去俯仰平衡時但是在飛機重心範圍內，可以靠飛機自身的安定性能自動恢復平衡，也可通過操縱駕駛杆改變升降舵角度而使飛機恢復俯仰平衡。

(2)橫側平衡。是指作用於飛機機身兩側的滾動力矩彼此相等，使飛機既不向左滾轉，也不向右滾轉。

影響飛機的橫側平衡的因素主要有燃油的加裝和利用方式、貨物裝載情況和滾動情況、空氣流的作用等。因此加油和耗油時都要保持左右機翼等量。尤其對於寬體飛機，裝載貨物時要保證機身兩側的載量相差不大，同時固定穩固，避免貨物在飛機失去橫測平衡時向一側滾動而加重不平衡的程度。

當由於某種原因使飛機失去橫側平衡時，可以通過改變某側機翼的副翼角度而使飛機恢復橫側平衡。例如當飛機向左側滾轉時，則增大左側副翼放下角度使左側升力增大，即使向右滾轉的力矩增大，使飛機重新回到橫側平衡狀態。

(3)方向平衡。是指作用於飛機兩側的力形成的使飛機向左和向右偏轉的力矩彼此相等，使飛機既不向左偏轉，也不向右偏轉。

影響方向平衡的因素主要有發動機推力和橫向風，例如飛機在飛行時一台發動機熄火，則飛機必然向該發動機所在一側偏向。又如飛機在飛行時，遇到一股橫向風，則飛機出現偏向。

當由於某種情況使飛機失去方向平衡時，可以通過改變方向舵角度，使飛機向相反方向偏轉，即可使飛機恢復方向平衡。例如飛機向右側偏向時，則使方向舵向左偏一定角度，產生向左偏轉的力矩，使飛機回到原方向來。

由於飛機有俯仰平衡、橫側平衡和方向平衡，因此當飛機同時處於這三種平衡狀態時，才説明飛機處於平衡狀態。

2.飛機的重心

飛機的各個部位都具有重力，所有重力的合力為整個飛機的重力，飛機重力的着力點為飛機的重心。飛機的重心是一個假設的點，假定飛機的全部重量都集中在這個點上並支撐起飛機，飛機就可以保持平衡。飛機作任何轉動都是圍繞飛機的重心進行的。飛機重心的位置取決於載量在飛機上的分佈，除了在重心位置以外，飛機上任何部位的載重量發生變化，都會使飛機的重心位置發生移動，並且重心總是向載重增大的方向移動。

限制飛機重心位置的原因有：飛機的安定性和飛機的操縱性。

3..重心位置的表示方法

(1)翼弦在飛機機翼上任何部位的橫截面中，機翼前部稱為機翼前緣，機翼後部稱為機翼後緣。前緣和後緣之間的直線段稱為機翼的翼弦。由於現代飛機機翼的幾何形狀不是簡單的矩形而常為錐形後掠狀，因此飛機機翼上從翼根至翼尖之間每一處的翼弦的長度一般是不相同的。

(2)標準平均翼弦(SMC)。在所有翼弦中，長度等於機翼面積與翼展之比的翼弦稱為標準平均翼弦，用SMC表示。

(3)平均空氣動力弦(MAC)。假想一個矩形機翼，其面積、空氣動力特性和俯仰力矩等都與原機翼相同。該矩形機翼的翼弦與原機翼某處的翼弦長度相等，則原機翼的這條翼弦即為平均空氣動力弦，用MAC表示。

每種機型的平均空氣動力弦和標準平均翼弦的長度和所在位置都是固定的，都已在飛機的技術説明書中寫明。因此就可以把飛機的重心投影到平均空氣動力弦上(或標準平均翼弦上，但較少用)，然後以重心投影點與平均空氣動力弦的前緣之間的距離佔平均空氣動力弦長度的百分之幾來表示重心的位置。

　　三、飛機的實際業務載量

飛機實際業務載重量是指飛機上實際裝載的旅客、行李、郵件和貨物的重量之和。

飛機的大小不同，它的業務載量差別很大，小型飛機只有幾百公斤，大型飛機有一百多噸，航空公司在計算實際業務載重量時，行李、郵件、貨物的重量按照實際重量計算，旅客的體重重量計算方法，按照民航局對承運人頒佈相關規定計算。採用的方法是大型航空器持有人使用標準旅客平均體重，按照成人、兒童、嬰兒分別計算，這個重量是依據我國人口普查數據和航空公司抽樣調查得出的，是國際上普遍採用的方法，根據我國人口普查數據和旅客出行方式隨身攜帶物品的變化，航空公司可以對這個重量進行修正。對於小型航空器來説所有重量要求採用實際重量，中國民航最早規定國內航班每位成人按72公斤計算，兒童按36公斤計算，嬰兒按8公斤計算;國際航班每位成人按75公斤計算，兒童按40公斤計算，嬰兒按10公斤計算。但目前由於各航空公司情況不同，採用標準不盡相同，但不論採用什麼重量標準都是經過行業主管部門批准的，航空公司不能未經批准改變旅客的標準平均體重。

飛機的業載是動態數據，只有在飛機起飛前半個小時左右才能知道飛機的實際業載，它的準確性直接影響飛行安全。一般而言，大型航空器持有人不會因為飛機超載而把準備登機的旅客拉下，現在的飛機設計非常先進，大型航空器超載的現象很少，即便是真的超載也不會拉下旅客，航空公司首先應該把貨物、郵件拉下。