民航培训 航空器的载重和配载平衡

5航空器的载重和配载平衡5.1航空器的载重5.1.1航空器的最大可用业务载重量无论任何一种交通运输工具，由于自身结构强度、客货舱容积、运行条件及运行环境等原因，都必须有最大装载量的限制。飞机是在空中飞行的运输工具，要求具有更高的可靠性和安全性以及更好的平衡状态，而装载量和装载位置是直接影响飞行安全和飞机平衡的重要因素。因此严格限制飞机的最大装载量具有更加重要的意义。飞机的最大装载量受到由飞机的设计制造者规定的飞机的最大起飞重量、最大着陆重量、最大无燃油重量的限制以及飞机基本重量、飞机燃油重量、航段燃油重量、备用燃油重量等因素的制约。手工计算飞机的最大可用业务载重量时应该迅速、准确，因此，配载人员应该清楚地了解计算飞机的最大可用业务载重量所涉及的几个重量数据的意义，熟练掌握最大可用业务载重量的计算方法。1.飞机的最大起飞重量(MTOW)飞机的最大起飞重量是由飞机制造厂家规定的，在一定条件下适用的飞机在起飞线加大马力起飞滑跑时全部重量的最大限额。限定飞机的最大起飞重量主要有以下几个方面的原因：（1）飞机的结构强度（2）发动机的功率（3）刹车效能限制及起落架轮胎的线速度要求影响飞机的最大起飞重量的因素主要有：（1）大气温度和机场标高；（2）风向和风速；（3）起飞跑道的情况；跑道长度越长，飞机的起飞重量可以越大，因为可供飞机起飞滑跑的距离越大。例如当跑道长度达到3200米时，可以起飞B747-400飞机，其最大起飞重量为385.6吨；当跑道长度只有1700米时，可以起飞B737-300飞机，其最大起飞重量为56.5吨。（4）机场的净空条件；机场的净空条件是指机场周围影响飞机安全、正常起降飞行的环境条件，例如高建筑物、高山、鸟及其他动物的活动等情况。（5）航路上单发超越障碍的能力；（6）是否使用喷水设备；（7）襟翼放下角度；（8）噪音的限制规定。2.飞机的最大着陆重量(MLDW)飞机的最大着陆重量是在飞机设计和制造时确定的飞机着陆时全部重量的最大限额。限定飞机的最大着陆重量的原因主要有：（1）飞机的机体结构强度和起落架允许承受的冲击载荷；（2）飞机的复飞爬高能力。影响飞机的最大着陆重量的因素主要有：（1）大气温度和机场标高；（2）风向和风速；（3）跑道的情况；（4）机场的净空条件。3.飞机的最大无燃油重量(MZFW)飞机的最大无燃油重量是指除去燃油之外所允许的最大飞行重量。规定飞机的最大无燃油重量，主要是考虑机翼的结构强度。4.飞机的基本重量飞机的基本重量是指除去业务载重和燃油外，已经完全做好飞行准备的飞机重量。主要包括：（1）空机重量。空机重量是指飞机本身的结构重量、动力装置和固定设备（如座椅、厨房设备等）的重量，油箱内不能利用或不能放出的燃油滑油重量，散热器降温系统中的液体重量，应急设备等重量之和。飞机的空机重量由飞机制造厂提供，记录在飞机的履历册内。空机重量所包含的内容，各机型可能不一致，使用和计算时应按各机型的重量项目规定执行。（2）附加设备重量。包括服务用品及机务维修设备等。（3）空勤组及随身携带品重量。每种机型的空勤组人数是确定的，称为标准机组或额定机组。机组的组成一般用“驾驶员人数/乘务员人数”的格式表示。如有随机机组，但不承担本次航班任务，则再加“/随机机组人数”。（4）服务设备及供应品重量。每种机型的供应品重量是确定的，称为额定供应品重量。（5）其它应计算在基本重量之内的重量。如飞机的备件重量等。每架飞机的基本重量通常是固定的，但是不同飞机的基本重量是不同的，即使机型相同，基本重量也是有差别的。因此在计算时，应该注意正确地选择基本重量数据。每架飞机的基本重量一般情况下是不变的，但实际飞行时，有时机组人数、随机用具、服务设备和供应品、随机器材等项重量都可能发生变动，此时需要在基本重量的基础上进行相应的修正。一般每增减1名机组人员，按80公斤计算，其它项目重量按实际的增减量计算。修正后的基本重量反映了执行航班任务的飞机的实际情况，因此在计算飞机的最大可用业务载重量时应采用修正后的基本重量。5.飞机燃油重量(TOF)飞机燃油重量是指飞机执行航班任务时携带的全部燃油重量。包括航段燃油重量和备用燃油重量两部分，但不包括地面开车和滑行所用油量。（1）航段燃油重量。是指飞机由起飞站到目的站航段需要消耗的燃油量。航段燃油重量是根据航段距离和飞机的平均地速以及飞机的平均小时耗油量而确定的，计算公式如下：飞机平均小时耗油量飞机平均地速航段距离航段燃油重量（11-1）（2）备用燃油重量。是指飞机由目的站飞到目的站的备降机场并在备降机场上空还可以飞行45分钟所需要耗用的油量。经常由于某种原因目的站不能让飞机降落，需要让飞机改在目的站的备降机场降落，因此执行航班任务的飞机都应携带备用燃油重量。由定义可知，备用燃油重量的计算公式如下：飞机平均小时耗油量飞机平均地速离目的站与备降机场的距备用燃油重量6045（11-2）由飞机燃油重量的组成可知，飞机燃油重量应按如下公式计算：备用燃油重量航段燃油重量飞机燃油重量（11-3）[例1]B-2551号飞机执行航班任务（厦门至北京），飞行时间为2小时40分钟。备降机场选在天津，北京至天津的飞行时间为30分钟。该飞机平均每小时耗油4300公斤。计算飞机燃油重量。解：（公斤）航段燃油重量11467430060402（公斤）备用燃油重量5375430060456030由式（11-3）可知（公斤）飞机燃油重量16842537511467（3）关于油量的说明①某些飞机有最少油量的规定，就是当飞机按照最大起飞重量起飞时，尽管所飞的航程可能很短，但飞机燃油重量也不得少于一定的重量。②有些飞机有最大着陆油量的规定，就是备用燃油重量不得超过一定数量限额。以上这些规定都是为了保护机翼的结构强度。③飞机携带的燃油是供发动机燃烧而产生推力的。除此之外，它还有以下作用：A.平衡飞机。飞机的油箱一般分为主油箱、副油箱和中央油箱。除去中央油箱位于机身部位以外，其他油箱都分布在两侧机翼内。飞机携带的燃油，主要加在机翼油箱内。由于飞机的翼展较大，因此机翼内的燃油可以加强飞机的横侧平衡。当航线上有较强气流时，机翼内（尤其是靠近翼尖部位的油箱内）多加燃油可以加强飞机的平稳程度。为了保证飞机的横侧平衡，在给飞机加油时，要使左右机翼所加油量相同；在使用时也需左右机翼内的燃油对称使用。某些机型由于设计等方面的原因，飞机在停机坪上处于不平衡状态，需要加一部分燃油使飞机保持平衡，称为压舱油。B.保护机翼不受损坏。如前所述，在飞机起飞和飞行时，机翼内燃油的重量可以抵消掉一部分升力，使作用于机翼上向上弯曲的扭矩减小，保护机翼不受损坏。因此在加油时，一般先加机翼油箱，然后再加中央油箱；耗油时则按照相反的顺序进行。C.减少飞行成本。飞机从燃油价格较低的航站起飞时，如果剩余业载较多，则可以额外多加一部分燃油，以减少飞机回程时在燃油价格较高的航站的加油量，节省飞行成本费用。D.飞机携带油量的多少对可装载的业载量有直接的影响。一般情况下，飞机携带的油量越多，可装载的业载越少。所以为了既保证航班飞行安全，又要提高可装载业载量，应该正确合理地计算飞机燃油重量。6.实际业务载重量实际业务载重量是指飞机上实际装载的旅客、行李、邮件和货物的重量之和。计算实际业务载重量时，行李、邮件和货物的重量按照实际重量计算，旅客的重量则不易很准确地计算。最初是对每个旅客进行称重，得出所有旅客的准确重量，但随着乘机旅客人数的增多，这种做法既费时费力，也体现了对旅客的不尊重，因此改为按照一定的标准折合计算，折合计算的原则是计算出的旅客总重量不低于而又尽量接近于实际的旅客总重量，使飞机不超载飞行，又尽量减少空载。中国民航最早规定国内航班每位成人旅客按照72公斤计算，儿童旅客按照36公斤计算，婴儿旅客按照8公斤计算；国际航班每位成人旅客按照75公斤计算，儿童旅客按照40公斤计算，婴儿旅客按照10公斤计算。但目前由于各地的情况不同，采用的折合标准不尽相同，在具体工作中应按当地的规定执行。[例2]某国内航班的实际业务载重量如下：旅客共计103人（其中成人旅客95人、儿童旅客6人、婴儿旅客2人），行李重1100公斤，邮件重200公斤，货物重1800公斤。计算本次航班的实际业务载重量。解：成人旅客重量=95×72=6840（公斤）儿童旅客重量=6×36=216（公斤）婴儿旅客重量=2×8=16（公斤）旅客总重量=6840+216+16=7072（公斤）实际业务载重量=7072+1100+200+1800=10172（公斤）需要注意的是，民航规定每位旅客可以随身携带不超过5公斤的小件物品进入客舱，这部分重量已经包括在上述旅客体重的折合标准之内。因此如果旅客的随身携带物品超过5公斤的限额，就有可能造成实际的业务载重量超过计算的业务载重量，造成飞机在计算结果上并不超载但实际上超载的后果，直接威胁到飞行的安全。所以应该严格限制旅客的随身携带物品重量。7.操作重量操作重量是指除去业务载重量以外已经做好飞行准备时飞机的重量。因此有：8.飞机燃油重量飞机修正的基本重量操作重量（11-4）9.计算最大可用业务载重量的意义飞机的最大可用业务载重量是指执行航班任务的飞机允许装载的旅客、行李、邮件、货物的最大重量。计算最大可用业务载重量的意义是：（1）确保飞行安全，避免超载飞行。超载飞机表现出的最主要问题有：①需要较高的起飞速度；②需要较长的起飞跑道；③减小了爬升速度和角度，降低了最大爬升高度；④缩短了最大航程；⑤降低了巡航速度；⑥降低了操纵灵活性；⑦需要较高的着陆速度；⑧需要较长的着陆滑行距离。这些降低飞机性能的因素在某些情况下可能并不会有严重影响，但如果发生机翼表面结冰或发生故障等情况时，则可能造成极其严重的后果。因此实际的业务载重量绝对不应超过本次航班的最大可用业务载重量，否则将造成飞机超载。（2）充分利用飞机的装载能力，尽量减少空载。计算出飞机的最大可用业务载重量和实际业务载重量后，就可以知道航班的剩余业载有多少。此时如果还有旅客要求乘坐本次航班旅行或者还有可由本航班运出的货物的话，则可适量地接收旅客或货物，最大限度地减少航班的空载，提高飞机的客座利用率和载运率，进而提高运输经济效益。10.最大可用业务载重量的计算方法方法一：由于飞机的起飞重量、着陆重量和无燃油重量的实际值不应超过各自的最大值，因此应有修正的基本重量+飞机燃油重量+实际业务载重量≤最大起飞重量（11-5）修正的基本重量+备用燃油重量+实际业务载重量≤最大着陆重量（11-6）修正的基本重量+实际业务载重量≤最大无燃油重量（11-7）由式（11-5）、（11-6）、（11-7）可以计算出三个最大可用业务载重量如下：1011-911--811--修正的基本重量最大无燃油重量最大可用业务载重量③备用燃油重量修正的基本重量最大着陆重量最大可用业务载重量②飞机燃油重量修正的基本重量最大起飞重量最大可用业务载重量①飞机的最大可用业务载重量应为此三个最大可用业务载重量中的最小者，因此应有：1111min最大可用业务载重量③，最大可用业务载重量②，最大可用业务载重量①最大可用业务载重量[例3]B-2501号飞机（B737-200）执行航班任务，基本重量为28799公斤，增加一名机组人员（按照80公斤计算）。飞机燃油重量为9800公斤，航段燃油重量为5900公斤。飞机的最大起飞重量为56463公斤，最大着陆重量为48526公斤，最大无燃油重量为43084公斤。计算本次航班的最大可用业务载重量。解：修正后的基本重量=28799+80=28879（公斤）由式（11-3）知备用燃油重量应为：备用燃油重量=9800-5900=3900（公斤）由式（11-8）、（11-9）、（11-10）可得：（公斤）最大可用业务载重量③（公斤）最大可用业务载重量②（公斤）最大可用业务载重量①142052887943084157473900288794852