1-4 飞机载重与平衡解析

飞机载重与平衡欢迎学习南京航空航天大学民航学院§1-3机身载荷与结构型式2/25飞机载重与平衡重量与平衡的重要性飞机载重与平衡术语飞机重心的计算调节§1-3机身载荷与结构型式3/25重量与平衡的重要性飞机是一部动力机械，它要求在安全和有效的飞行中受到的所有的力都严格平衡。升力是由机翼产生的。重心，即认为飞机的所有重量集中于重心一点上，它位于升力中心稍前一点。这种布置将使飞机头部下俯，这一下俯力矩由水平尾翼的载荷平衡，它使机头上仰而使飞机水平飞行；§1-3机身载荷与结构型式4/25重量与平衡的重要性调整飞机载重与平衡的主要目的首先为了安全，不恰当的装载可能使飞行不能进行到底，甚至飞机根本不能起飞．也可能发生机毁人亡的严重后果。其次是为了在飞行中达到最高效率。从升限、机动性、上升率、速度和燃料消耗的观点看．不恰当的装载会降低飞机的效率；§1-3机身载荷与结构型式5/25飞机载重与平衡问题超过最大载重需要较长的跑道长度；较小的爬升角和较高的速度降低结构安全系数；增加失速速度；要求发动机功率较大。前部载重太大飞机会有俯冲的趋势；稳定性降低；要求有较大的发动机功率。后部载重大大飞行速度下降；发生失速较快；稳定性降低，需要较大的发动机功率。§1-3机身载荷与结构型式6/25飞机载重与平衡术语基准面（C.G.DATUM）基难面是飞机处于平飞姿态时，为考虑平衡问题所选取的假想垂直面。它是一个垂直于纵轴的平面。对于每一种飞机成品和样机，设备、油箱、座位、发动机、螺旋桨等的各处位置，都是按从这个基准面算起，列入飞机说明书或型号合格证的数据单中。基准面的位置，则没有固定的标准。在多数情况下，是把基准面置于机头或飞机机体中的某点上。有些情况下它被置于机头之前一定距离地方。§1-3机身载荷与结构型式7/25飞机载重与平衡术语力臂力臂是从基准面到所设置的设备的水平距离。这些力臂的长度是用英寸测量给出的，除了可能正好位于基推面(0)的位置以外，在力臂的前面要加上代数符号(+)或(-)。正号(+)表示在基淮面后面的距离，而负号(-)则表示在基准面前边的距离。力矩的符号需要综合考虑重量及力臂的符号，即重量相对于基被面的位置以及重量是增加还是减少。§1-3机身载荷与结构型式8/25飞机载重与平衡术语重心一架飞机的重心就是对于该点的低头力矩和抬头力矩在量值上正好相等的那一点。如果从这点上悬挂飞机，将没有上仰或下以及任何一方旋转的趋势。最大重量最大重量就是经过核准的飞机及其载重的最大重量，并在该机型的技术规范有明确规定。对于很多飞机来说，由于飞机执行的任务和飞行条件不同，最大容许重量也有所不同。§1-3机身载荷与结构型式9/25飞机载重与平衡术语最大着陆重量飞机着陆所允许的最大重量。它通常比最大起飞重量小．因为着陆过程中起落架结构受力比起飞过程中大。最大停机重量当飞机在停机坪停机时所允许的最大重量。它不同于最大起飞重量，由于在起飞地面滑行到起飞点时已消耗了部分燃油。最大起飞重量在飞机开始起飞滑跑时所允许的最大重量。§1-3机身载荷与结构型式10/25飞机载重与平衡术语实用重心范围实用重心范围指的是在有关的飞机技术规范或型号合格证数据单内给出的重心前极限和重心后极限之间的距离。早在设计和制造过程中，厂方已遵循各项控制飞机设计的容许规范，对飞机装载后的重心极限位置定出范围。这些限制是按MAC(平均空气动力弦)的百分率或距飞机的基准面的英寸数来表示的。飞机装载后的重心位置无论何时都必须保持在这些限制范围之内。§1-3机身载荷与结构型式11/25飞机重心的计算案例一架飞机，一台发动机改装并使得飞机重心在空重重心前极限前c英寸，此时重心在基准面之后a英寸处，如果要把重心移回到极限范围内，用在尾部加压舱物的方法，将配重安装在基准面之后b英寸处，加配重之前空机重W，求压舱物重量G。§1-3机身载荷与结构型式12/25飞机重心的计算求解依据表格列出方程(W+G)(a+c)=aW+bG简化得出G=Wc/(b-a-c)b-a-c为压舱物到重心前极限的距离：压舱物的重量=飞机重量*超出极限的距离/压舱物到所希望重心的距离§1-3机身载荷与结构型式13/25飞机重心的计算平均空气动力弦这一特定翼弦就是平均空气动力弦MAC，是一个假想的矩形翼弦，与实际机翼的面积、空气动力及俯仰力矩相同；MAC=翼弦后缘点Temac-翼弦前缘点Lemac。§1-3机身载荷与结构型式14/25飞机重心的计算重心的动力弦计算方法找出重心到基准面的距离：m找出MAC前缘到基准面的距离：n找出两个距离之间的差值：XT=m-n以MAC的长度bA去除这个差值：XT/bA将结果乘以100%。%100)(%100)(%MACAA/bn/bnm重量力矩§1-3机身载荷与结构型式15/25飞机重心的计算重心的图解法图中横坐标代表力矩，纵坐标代表重量，按照力矩的正负不同，分别向两个方向倾斜。§1-3机身载荷与结构型式16/25飞机重心的计算重心的图解法用图解法确定重心，在图上作力矩加减，合力矩与总重量两条线的交点表示合力作用点，即重心位置。§1-3机身载荷与结构型式17/25本课结束ENDOFTHISLESSON