Transcript 第五章重量与平衡

第五章 重量与平衡
内容介绍
 重量与平衡的要求
起飞前应使:
TOW≤MTOW,LW≤MLW,ZFW≤MZFW,而且还应使
飞机的重心在飞行中任一时刻不超过允许的范围。
重量与平衡的实施
5.1 重量与平衡理论
5.1.1 装载平衡图确定重心的力学原理
装载平衡图确定重心的原理是合力矩定理，即一个
力系的合力对任意一点的力矩等于各分力对同一点
的力矩之和。
如图所示：
WP
WF
0
WC
x
WE



四部分重量和为：
W=WE+WP+WF+WC
W
对矩心O点的力矩和为：（抬头为正）
WE×LE+WP×LP+WF×LF+WC×LC=(WE+WP+WF+
WC)X
重心位置距矩心O点的距离为：
X=合力矩/总重量
5.1.2装载平衡图确定重心的图解法
平均空气动力弦（MAC)
0%MAC表示重心位于MAC弦前缘，而100％MAC则表示重
心位于MAC弦的后缘处。
Mean aerodynamic chord.
重量-力矩图的说明与使用
W(吨）
37%MAC
MTOW
MC
W
43%MAC
28%MAC
35%MAC
MF
矩心
35%MAC
100％MAC
MP
（-）
ME
0
（+）
力矩
装载与平衡的重量术语
 基本空机重量
飞机制造厂的基本空机重量加上标准设备重量。
 干使用重量（DOW-Dry Operating Weight)
基本空机重量加上一些使用项目重量。
 各重量的关系
基本空机重量
+ 使用项目重量
= 干使用重量
+ 商载
= 无燃油重量
+ 可用燃油
= 滑行重量
滑行重量
- 开车、滑行、试车油量
= 起飞重量
- 飞行中油量
= 着陆重量
5.1.3 装载平衡图上的指数

指数
定义
缩小了一定倍数的力矩。故指数加减代
表了力矩的加减。
648.5
CG DATUM
示例
B737-300:
HARM
INDEX=(HARM-648.5)×W/29483
(kg-inch)
0站位
W
干使用指数（DOI-Dry Operating Index)
 干使用指数（DOI)
• 干使用重量的指数再加上某一正数得到的值。
 示例
• A310-200: BOI=(HARM-26.67)×DOW/2000+40；
(BOI:基本使用指数）
• B737-300:
DOI=(HARM648.5)×DOW/29483+40；
 说明
燃油指数
燃油指数的大小
燃油指数的大小与所加油量的多少有关
燃油指数的变化规律
燃油指数并不随油量线性变化，其变化规律取决于
机型的油箱位置和加油顺序。
旅客及货物指数
与它们的重量和位置有关
每位旅客的重量，波音按75kg（70kg体重加5kg行李）计算，汉
莎按80kg（75kg体重加5kg行李）计算
为计算方便，客舱一般分为若干段，不管重量分布如何，同样旅客
重量在同一段或同样的货物重量在同一的货舱内产生的指数是相同的。
在用装载平衡图确定重心时，从干使用指数（DOI）开
始，通过作图加上货物和旅客指数，得出无燃油指数，由
此可确定出无燃油重心位置；无燃油指数再加上燃油指数
即可得到起飞重量的指数，并由此可确定出起飞重心位置。
无燃油重心的限制
飞行中，飞机的重心受以下因素的影响，可能会偏出允许范围，这些
因素有：
 燃油消耗对重心的影响
 旅客重量及旅客分布造成的力矩误差
 起飞着陆造成燃油在油箱内的移动使重心移动
 其他
解决这一问题的方法就是缩小飞机的无燃油重心范围。
应尽量使无燃油重心位于中间位置，以减小配平的角度，配平阻力，
节省燃油。
5.2 装载平衡图使用示例
5.2.1 装载情况
波音737-300（148座布局）型飞机装载如下：
 前货舱（行李1500公斤，货物400公斤，邮件95公斤）
1995公斤
 后货舱（行李1500公斤，货物300公斤，邮件195公斤）
1995公斤
 40位旅客安排在前客舱：6600磅，2994公斤
 50位旅客安排在中客舱：8250磅，3724公斤
 48位旅客安排在后客舱：7920磅，3592公斤
 机翼油箱（1号和2号油箱）20087磅，9111公斤
 中央油箱 5696磅，2688公斤
 总燃油量 25783磅，11799公斤
 滑行燃油（起飞滑行以9分钟计）225磅，99公斤
 起飞燃油 25558磅，11700公斤
 航线燃油 19800磅，9000公斤
 飞机的干使用重量（起落架和襟翼均在放下位）为32930公
斤 ， 相 应 的 平 衡 臂 （ 即 指 重 心 位 置 ） 为 652.9 英 寸
（20.3%MAC）。
5.2.1 步骤

该飞机的干使用重量指数为：
DOI=(652.9-648.5)×32930/29483+40=44.9

计算以及填写装载表步骤：
ADJUSTED
APS WEIGHT
RAMP FUEL
+
RAMP WEIGHT
=
TAXI FUEL
-
OPERATING WEIGHT
DEST
Passengers
No Weight
M
3 2 9 3 0
=
1 1 7 9 9
4 4 7 2 9
9 9
4 4 6 3 0
=
Cab
Bab
138
T
M
T
M
Tr
A/F
B
Ch
Inf
M
T
T
M
Tr
A/F
B
Ch
Inf
T 138
M
T
TATOL TRAFFIC LOAD
=
ADJUSTED APS WEIGHT
+
=
-
ALLOWED TRAFFIC LOAD
=
LANDING
51709
9000
a6 0 0 0 7 b6 1 2 3 4 c 6 0 7 0 9
44630
15377
Remarks
Distribution - Weight
4
2
3
PAD
PAX
0
3 0 0 0
7 0 0
2 9 0
3 9 9 0
1500
400
95
.1/ 1995
.2/
.3/
1500
300
195
.4/
1995
.1/
.2/
.3/
.4/
1
1
3
4
PAX
PAD
PAX
PAD
.0/
.0/
PAD
PAX
3 9 9 0
.1/1995
.2/
.4/
1995
.3/
ALLOWED
=
TRAFFIC LOAD
0
4
2
7
3
3
9
2
2
1
3
4
8
8
0
8
TRAFFIC LOAD -
.0/
15377
1 4 3 1 8
1 0 5 9
UNDERLOAD
BALLANCE
CONDITIONS
=
ZERO FUEL
21.0 %MAC
TAKE- OFF
19.0 %MAC
LAST MINUTE CHANGES
+
=
TRIP FUEL
-
LANDING WEIGHT
=
5 1 7 0 9
OPERATING WEIGHT
+
C
PASSENGER
6 1 2 3 4
=
1
T
TAKE-OFF WEIGHT
ALLOWED WEIGHT FOR
TAKE-OFF (Lowest of a,b,c)
TRIP FUEL
C
TATOL
TAKE-OFF FUEL
+
Total
B
C
Ch
Inf
4 8 3 0 7
TAKE-OFF FUEL
TAKE-OFF
48307
11700
Tr
A/F
ZERO FUEL WEIGHT
ZERO FUEL
MAXMIUM WEIGHTS FOR
1 1 7 0 0
5 8 9 4 8
9 0 0 0
4 9 9 4 8
DEST
ITEM
CABIN
+/-
WEIGHT
INDEX
UNITS
装载平衡和配平图的填写及查图步骤：
44.9
1 1995
4 1995
40
50
48
----
44.9
4 3/4
9111 --2589 --11700 -3.5
19.0
21.0
TOW
ZFW
21.0
19.0
4 3/4(F
5)
重心位置对燃油经济性的影响
●A310 : Specific range variation with CG position