飞行原理-09-V3.0

飞行原理/CAFUC重量与平衡第九章第九章第页2飞机的装载情况不仅影响飞机的稳定性和操纵性，还要影响飞行性能，甚至危及飞机和飞行的安全。第九章第页3●装载对飞机平衡的影响第九章第页4●装载对飞机平衡的影响第九章第页5●装载失衡第九章第页6●重心位置对燃油经济性的影响●A310:SpecificrangevariationwithCGposition第九章第页7本章主要内容9.1重量与平衡术语9.2重量与平衡原理9.3重量与平衡的确定方法9.4重量的移动和增减9.5飞机不同类别时的重量与平衡问题飞行原理/CAFUC飞行原理/CAFUC9.1重量与平衡术语第九章第页9对于正常类或实用类飞机来说，通常用重心到某一基准（datum）位置的距离来表示重心位置。典型的基准位置有机头、发动机防火墙、机翼前沿等。①基准（datum）Thedatum第九章第页10基本空机重量（BasicEmptyWeight）②重量术语包括标准飞机重量、选装设备、不可用燃油、全部工作液体如发动机滑油等。最大停机坪重量（MaximumRampWeight）飞机在地面操纵时的最大重量。最大起飞重量（MaximumTakeoffWeight）飞机在跑道上开始起飞滑跑时允许的最大重量。最大着陆重量（MaximumLandingWeight）飞机着陆时允许的最大重量。第九章第页11②重量术语滑行重量（TaxiWeight）飞机在地面开始滑行时的总重量。零燃油重量（ZeroFuelWeight）飞机除去可用燃油的总重量。商载（Payload）指乘客、货物、行李、邮件的总重量。干使用重量（DryOperatingWeight）在基本空机重量基础上加上机组重量。第九章第页12基本空机重量+机组=干使用重量干使用重量+商载=零燃油重量零燃油重量+燃油=停机坪重量停机坪重量-滑行燃油=起飞重量起飞重量-航程燃油=着陆重量商载机组燃油③飞机各重量之间的关系第九章第页13无燃油重量总燃油停机坪重量起飞重量停机坪重量滑行燃油起飞重量起飞重量航程油量着陆重量Weight&BalanceScheduleWeight&基本空机重量机组干使用重量（DOW)干使用重量无燃油重量(ZFW)商载③飞机各重量之间的关系第九章第页14本章主要内容飞行原理/CAFUC9.1重量与平衡术语9.2重量与平衡原理9.3重量与平衡的确定方法9.4重量的移动和增减9.5飞机不同类别时的重量与平衡问题飞行原理/CAFUC9.2重量与平衡原理第九章第页16●力矩的计算第九章第页17●平衡的取得本例中，矩心即为重心。第九章第页18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。四部分重量和为：W=WE+WP+WF+WC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WEWPWFWC0Wx●确定重心的原理第九章第页19本章主要内容飞行原理/CAFUC9.1重量与平衡术语9.2重量与平衡原理9.3重量与平衡的确定方法9.4重量的移动和增减9.5飞机不同类别时的重量与平衡问题飞行原理/CAFUC小型飞机的重量与平衡确定方法一般分为三种：计算法、表格法和曲线法。9.3重量与平衡的确定方法第九章第页211.记录飞机的各项重量，检查总重量是否超过最大允许重量。2.确定出各重量力矩及总力矩。3.计算出飞机的重心。4.检查重心是否在允许范围内。①计算法步骤：第九章第页22450675lb3,3203,40084.8isbetween78-86intherefore,withinlimits.例1第九章第页23●力矩的计算●重心包线及重心确定的示例第九章第页24●重心包线及重心确定第九章第页25表格法不需用重量乘以力臂得到力矩，而是直接使用制造厂家提供的一系列力矩表来确定。在这种方法中，重心范围通常用对应的力矩范围来限制。②表格法第九章第页26例2某小型飞机前排乘坐两人（包括驾驶员），重量分别为：130lb与170lb；后坐一人，190lb，行李30lb，主油箱燃油44gal，利用右表确定其装载是否符合要求。答案：总重为2799lb,总力矩2278in.lb在2254-2381in.lb范围内，符合要求。OCCUPANTSUSABLEFUELBAGGAGEOR5THSEATOCCUPANTARM140第九章第页27③曲线法曲线法不需用重量乘以力臂得到力矩，而是直接使用制造厂家提供的曲线图。在这种方法中重心包线通常反映的是重量与力矩，而不是重量与重心。第九章第页28●曲线法步骤第九章第页29●曲线法步骤第九章第页30例3某飞机已知装载为：前排人员重340lb，后排人员重300lb，燃油40gal，行李1区20lb，判断本装载是否满足要求。第九章第页31第九章第页32答案：总重为2367lb,总力矩为104.8in.lb,所确定重心符合正常类装载要求，但不符合实用类要求。第九章第页33本章主要内容飞行原理/CAFUC9.1重量与平衡术语9.2重量与平衡原理9.3重量与平衡的确定方法9.4重量的移动和增减9.5飞机不同类别时的重量与平衡问题飞行原理/CAFUC9.4重量的移动和增减第九章第页35重量移动的距离重心改变量飞机总重量移动的重量例4：飞机总重量为7,800磅，重心位置81.5英寸，重心后极限为80.5英寸。后行李舱力臂为150英寸，前行李舱力臂为30英寸。试确定：最少需要将多少重量从后行李舱移至前行李舱？65780030)-(15080.5)-(81.5飞机总重量重量移动的力臂改变量重心改变量移动的重量●计算公式①重量的移动解：第九章第页36盒子重量重心移动距离飞机重量货物移动距离120X320029=货舱区AB120lb70in99inx=1.129in例5：飞机的重量为3200磅，重心为45.6英寸。将一只重120磅的箱子从货区“B”(其力臂为99英寸)移到货区“A”(其力臂为70英寸)。当重量移动后，重心移动了多少英寸?1.1320012070)(99飞机总重量移动的重量重量移动的力臂改变量重心改变量解：第九章第页37在重心后减去重量或在重心前增加重量，全机重心前移；在重心前减去重量或在重心后增加重量，全机重心后移.离增减重量与原重心的距重心改变量新的总重重量的改变量●计算公式②重量的增减第九章第页38例6：飞机原总重6,680磅，原重心位置80英寸，准备在力臂为150的行李舱中增加行李140磅。试确定新的重心位置。1.4140668014080)(150新的总重重量的改变量离增减重量与原重心的距重心改变量由于是在重心后增加重量，全机重心后移，新的重心位置为80+1.4=81.4英寸。解：第九章第页39本章主要内容飞行原理/CAFUC9.1重量与平衡术语9.2重量与平衡原理9.3重量与平衡的确定方法9.4重量的移动和增减9.5飞机不同类别时的重量与平衡问题飞行原理/CAFUC9.5飞机不同类别时的重量与平衡第九章第页41大多数训练用小型飞机一般可同时适用于正常类和实用类两种类别。其差异在于重量极限和重心范围不同，从而使飞机的飞行范围和强度限制有所不同。①最大重量：2440lb②最大行李：200lb③重心范围重量为2440lb时，重心前极限88.0in，重心后极限93.0in;重量为1950lb及更少时，重心前极限83.0in，重心后极限93.0in④最大飞行载荷因数：+3.8；⑤禁止所有的特技机动包括螺旋飞行PiperWarrior①最大重量：2020lb②禁止后坐乘客及行李③重心范围重量为2020lb时，重心前极限83.8in，重心后极限93.0in;重量为1950lb及更少时，重心前极限83.0in，重心后极限93.0in④最大飞行载荷因数：+4.4⑤可以做坡度不超过60度的机动飞行，包括：大坡度盘旋、懒八字及急上升转弯正常类实用类第九章第页43本章小结飞行原理/CAFUC重量术语和重量间的关系重量计算的力学原理计算法、表格法和曲线法确定飞机重量与平衡的方法重量的移动与增减