楊宗衛(wèi)
摘要:本文主要針對波音737NG飛機的運行,來講解載重與平衡對飛機運行的重要性,從飛機稱重原理,到稱重過程,最終來對重心進行計算,獲得一個新的重心,根據(jù)新的重心,來對飛機日后運行進行合理的調(diào)整。飛機的載重與平衡對飛機的運行至關(guān)重要,在運行中旅客,貨物的調(diào)整對重心的要求也是根據(jù)重心來進行調(diào)整的。
關(guān)鍵詞:稱重;重心;計算
1? 稱重原理
飛機的重心不僅影響飛機的穩(wěn)定性和操縱性,還要影響飛行性能,甚至危及飛機和飛行的安全,從過去來看,飛機重心導(dǎo)致的空難事件日益增加,這也導(dǎo)致航空維修人員對重心計算的要求越來越高,例:2004年10月14日,英國MK航空公司大型貨機在加拿大東部墜毀,此次事件最后調(diào)查因為起飛時由于載重與平衡問題導(dǎo)致墜毀。
作為航空維修人員要對飛機進行稱重,主要是在特定的情況下(4點):①飛機累積空重變化超過飛機空重的0.5%;②空機重心前后移動超過平均空氣動力力弦0.5%;③重大修理和改裝后;④飛機每三年需要稱重一次。對于條目①②主要是因為飛機在進行改裝,加裝等工作導(dǎo)致累積重量發(fā)生了的改變,對于條目③是因為進行了重大修理和改裝后的重量突變,④飛機使用過程中發(fā)生的重量改變。
根據(jù)重心示意圖(圖1),我們可以看到飛行時飛機重心允許的最前和最后位置。常以重心在機翼平均空氣動力弦(見機翼空氣動力特性)上投影至前緣的距離與平均空氣動力弦長之比的百分?jǐn)?shù)來表示。重心前限至重心后限之間的距離稱為重心范圍。由于貨物裝載位置不同和飛行中燃料消耗、物資投放、彈藥發(fā)射、空氣動力外形的變化等原因,重心位置會有變化。在全部可能遇到的飛行情況下,飛機的重心位置應(yīng)在設(shè)計允許的范圍之內(nèi)。重心范圍與飛機的中性點、機動點和操縱性有關(guān)。
重心包括的數(shù)據(jù)很多,這里包括了制造空重、交付空重、使用空重、起飛重量等,我們可以看圖2,這些定義的區(qū)別。物體的重力隨緯度的增大而增大。原因在于,重力的產(chǎn)生是由于地球?qū)ξ矬w的吸引,這是萬有引力,重力就是其中一個分力,另一個分力是因為地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的向心力。因為緯度越大,自轉(zhuǎn)半徑就越小。而圓周運動的半徑越小,所需的向心力就越小,相對的另一個分力:重力就會增大。因此,自由落體加速度會隨緯度的增大而增大。
2? 稱重的過程
作為航空維修人員要對飛機稱重,必須在稱重前做好充分的準(zhǔn)備工作,具體的工作應(yīng)該按照各公司的維修工作單來進行(本文以737NG機型為準(zhǔn))。例:
①放干飛機上的飲用水和廁所內(nèi)的污水,此時需要的是一個制造空重;
②放掉飛機油箱的燃油,并需要放空油箱里面的沉淀燃油,就需要維修人員使用放油桿將油箱難以放掉的燃油放干凈;
③按照手冊標(biāo)準(zhǔn)對發(fā)動機和IDG滑油,液壓油進行勤務(wù)工作,確保加的油量符合要求;
④飛機必須拖到機庫里面進行,防止風(fēng)對飛機姿態(tài)的影響;
⑤飛機操作面必須在中立位;
⑥按被稱重飛機《飛機載重平衡手冊》第2章中的機載設(shè)備清單檢查機上設(shè)備,確保清單中所列設(shè)備已裝上飛機。否則記錄下未裝上飛機的設(shè)備的項目號、名稱和數(shù)量。
稱重過程要對飛機客艙設(shè)備進行清點,按照每個飛機載重與平衡手冊第二部門進行清點,缺少和增加的客艙設(shè)備要在最后計算的時候進行增減。
同時需要計算兩個數(shù)值:
①主起落架減震支柱高度測量,按照稱重手冊第一部分1-80-081的要求測量主起落架的數(shù)據(jù)(圖3),特別注意一定要按照手冊圖示中的要求測量減震支柱的尺寸。根據(jù)測量的起落架鏡面的尺寸,來按照公式706.17+0.1304*DIM:“A”或者圖示進行。因為主起落架不是垂直于地面的,所以輪胎中心位置隨起落架的高度而變化。
②使用鉛錘確定飛機的水平度,按照稱重手冊第一部分1-82-001根據(jù)鉛錘數(shù)值對應(yīng)重心平衡力臂修正值(圖4)。
3? 重心計算
根據(jù)前期的準(zhǔn)備和計算,接下來就可以計算出重心了,①確定重心CG相對于基準(zhǔn)的位置;②確定平均空氣動力弦前緣LEMAC相對于基準(zhǔn)的位置;③重心位置減去平均空氣動力弦前緣位置;④除以平均空氣動力弦MAC長度(圖5)。根據(jù)公式最終得出重心的數(shù)據(jù)。
4? 總結(jié)
根據(jù)前面的稱重原理,稱重過程,重心計算最終得到一個重心,這個重心只是航空維修人員計算出來的一個空機重量,最終要根據(jù)這個空機的重心,來對旅客、機組人員進行一個計算,飛機重心的位置直接影響著飛機的穩(wěn)定性和操作性,對飛機的運行至關(guān)重要。
參考文獻:
[1]波音公司.Weight and Balance Control and Loading Manual.D043A570-BEJ1.波音公司,2020.
[2]波音公司.Weight and Balance Control and Loading Manual.D043A570-BEJ2.波音公司,2020.
[3]Boeing SR:AOJ-BEJ-20-0085-02.