1、重量与平衡包括两方面内容重量与平衡包括两方面内容: :一是重量是否超过最大允一是重量是否超过最大允许值（装载要合适）许值（装载要合适）; ;二是飞机的重心是否在规定范围内二是飞机的重心是否在规定范围内（装载要合理）。（装载要合理）。 飞机性能的所有方面几乎都会受到重量的影响，超重的飞机性能的所有方面几乎都会受到重量的影响，超重的飞机有较长的起飞滑跑距离、更大的起飞速度、更小的上升飞机有较长的起飞滑跑距离、更大的起飞速度、更小的上升率、更小的巡航速度和航程、更大的失速速度。在紊流中飞率、更小的巡航速度和航程、更大的失速速度。在紊流中飞行、着陆重接地以及机动飞行中，重量过重，会增加飞机受行、着陆重
2、接地以及机动飞行中，重量过重，会增加飞机受到结构损坏的危险，严重超载的飞机不能飞行。到结构损坏的危险，严重超载的飞机不能飞行。 所以，每架飞机制造厂家都完成了大量的实验，以制定所以，每架飞机制造厂家都完成了大量的实验，以制定安全的载重限制规定，包括最大起飞重量、最大着陆重量等。安全的载重限制规定，包括最大起飞重量、最大着陆重量等。飞机的重量及重心的位置飞机的重量及重心的位置, ,对飞机的性能、安操性对飞机的性能、安操性影响极大。影响极大。 飞机重心是一个假想的平衡点飞机重心是一个假想的平衡点, ,通过这一点将飞机悬挂起来飞通过这一点将飞机悬挂起来飞机可以达到平衡状态机可以达到平衡状态, ,这一
3、点的位置对飞机的平衡、稳定性和操这一点的位置对飞机的平衡、稳定性和操纵性至关重要纵性至关重要, ,飞机装载平衡不正确可能导致严重的操纵问题飞机装载平衡不正确可能导致严重的操纵问题, ,所所以以, ,要合理分配装载，飞机的重心必须在规定范围内。要合理分配装载，飞机的重心必须在规定范围内。 飞机的重量与重量分布不仅影响飞机的稳定性和操纵性，还要影飞机的重量与重量分布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。响飞行性能，甚至危及飞机和飞行的安全。装载对飞机平衡的影响装载对飞机平衡的影响空空满满横向不平衡横向不平衡纵向不平衡纵向不平衡过重的行李过重的行李本章主要内容本章
4、主要内容9.1 重量与平衡术语重量与平衡术语9.2 重量与平衡原理重量与平衡原理9.3 重量与平衡的确定方法重量与平衡的确定方法9.4 重量的移动和增减重量的移动和增减9.5 飞机不同类别时的重量与平衡问题飞机不同类别时的重量与平衡问题一、重量与平衡术语一、重量与平衡术语重心范围重心范围前极限前极限后极限后极限 飞机重心位置通常用重心到某一基准位置的距飞机重心位置通常用重心到某一基准位置的距离来表示。典型的基准位置有机头、发动机防火墙、离来表示。典型的基准位置有机头、发动机防火墙、机翼前沿等。机翼前沿等。（一）、基准（面）（一）、基准（面）基准是一个假想的垂直平面。基准是一个假想的垂直平面。确
5、定了基准，也就确定了飞机各项装载到基准的距离确定了基准，也就确定了飞机各项装载到基准的距离（站位）。（站位）。DA-40 钻石钻石（一）、基准（面）（一）、基准（面）（二）、（二）、基本空机重量基本空机重量 BEWBEW 基本空机重量包括飞机的基本空机重量包括飞机的标准重量标准重量、选装的、选装的设备重量设备重量、不可用不可用燃油重量燃油重量以及满装的发动机以及满装的发动机滑油重量滑油重量。 （三）、（三）、使用空机重量使用空机重量 OEWOEW1 1、有效载重：指、有效载重：指飞行机组、旅客服务设施飞行机组、旅客服务设施、乘客、乘客、货物货物及及行李行李重量。重量。2 2、商载（、商载（PL
6、PL）：指可用于获取收益的那部分重量，）：指可用于获取收益的那部分重量，乘客、货物乘客、货物和和行李行李。小型飞机小型飞机 使用空机重量使用空机重量 = = 基本空机重量基本空机重量 + + 有效载重有效载重 大型飞机大型飞机 使用空机重量使用空机重量 = = 基本空机重量基本空机重量 + + 机组和旅客服务设施机组和旅客服务设施（干使用重量）（干使用重量）（五）（五）、起飞重量、起飞重量 TOWTOW（六）（六）、着陆重量、着陆重量 LWLW（七）（七）、零（无）燃油重量、零（无）燃油重量 ZFWZFW是飞机去掉可用燃油后的那部分重量是飞机去掉可用燃油后的那部分重量（四）（四）、停机坪重量、
7、停机坪重量 RWRW飞机在地面停机坪上操纵时的重量。飞机在地面停机坪上操纵时的重量。飞机在跑道上开始起飞滑跑时允许的重量。飞机在跑道上开始起飞滑跑时允许的重量。飞机着陆时允许的重量。飞机着陆时允许的重量。无燃油重量无燃油重量总燃油总燃油停机坪重量停机坪重量起飞重量起飞重量停机坪重量停机坪重量 滑行燃油滑行燃油起飞重量起飞重量起飞重量起飞重量航程航程油量油量着陆重量着陆重量W We ei ig gh ht t & & B Ba al la an nc ce eS Sc ch he ed du ul le eW We ei ig gh ht t & &基本空机重量机组干使用重量（DOW)干使用重量
8、无燃油重量(ZFW)商载飞机各重量之间的关系飞机各重量之间的关系本章主要内容本章主要内容9.1 重量与平衡术语重量与平衡术语9.2 重量与平衡原理重量与平衡原理9.3 重量与平衡的确定方法重量与平衡的确定方法9.4 重量的移动和增减重量的移动和增减9.5 飞机不同类别时的重量与平衡问题飞机不同类别时的重量与平衡问题二、二、 重量与平衡原理重量与平衡原理为平衡跷跷板，重心必须在支点上。为平衡跷跷板，重心必须在支点上。移动重心，使其平衡。移动重心，使其平衡。 最大停机坪重量最大停机坪重量 MRW MRW 最大起飞重量最大起飞重量 MTOWMTOW 最大停机坪重量大于最大起飞重量，其间的差值为发动最
9、大停机坪重量大于最大起飞重量，其间的差值为发动机启动与检查，飞机滑向跑道所消耗的燃油重量。机启动与检查，飞机滑向跑道所消耗的燃油重量。 最大着陆重量最大着陆重量 MLWMLW （一）、重量不超重（一）、重量不超重最大零燃油重量最大零燃油重量M M MZFWMZFW 飞机着陆时允许的最大重量，它受飞机着陆时起飞机着陆时允许的最大重量，它受飞机着陆时起落架强度的限制。落架强度的限制。（二）、重心位置在规定范围以内（二）、重心位置在规定范围以内重重v 重心前移重心前移俯仰稳定性增强；俯仰稳定性增强；方向稳定性有所增加；方向稳定性有所增加；配平阻力大；配平阻力大；机翼配平升力大，翼载荷增加；机翼配平升
10、力大，翼载荷增加；重心位置前后移动，对横侧稳定性无影响。主要影响俯仰稳定性和操纵性重心位置前后移动，对横侧稳定性无影响。主要影响俯仰稳定性和操纵性重心位置的移动对飞机的平衡、稳定性和操纵性影响极大。重心位置的移动对飞机的平衡、稳定性和操纵性影响极大。失速速度增大失速速度增大（二）、重心位置在规定范围以内（二）、重心位置在规定范围以内 重心过于靠前，飞机机头重，操纵性变差，升降舵效用降低，重心过于靠前，飞机机头重，操纵性变差，升降舵效用降低，操纵沉重，特别是在起落阶段，会导致操纵困难。操纵沉重，特别是在起落阶段，会导致操纵困难。 重心过于靠后，飞机稳定性降低，使杆力变轻，操纵过于灵敏，重心过于靠
11、后，飞机稳定性降低，使杆力变轻，操纵过于灵敏，飞行员掌握不好操纵量，导致飞机容易超载，也使飞机改出失速、螺飞行员掌握不好操纵量，导致飞机容易超载，也使飞机改出失速、螺旋的能力降低。旋的能力降低。规定的重心范围规定的重心范围极端后重心极端后重心规定的重心范围规定的重心范围极端前重心极端前重心WEWPWFWC0Wx 确定重心的原理是合力矩定理，即一个力系的合力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。对任意一点的力矩等于各分力对同一点的力矩之和。确定重心的原理确定重心的原理 确定重心的原理是合力矩定理，即一个力系的合力确定重心的原理是合力矩定理，即一
12、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。对任意一点的力矩等于各分力对同一点的力矩之和。确定重心的原理确定重心的原理基准基准W总总CG重心位置重心位置CGCG = = 总力矩总力矩总重量总重量* * 力矩有正负，力的作用点在基准力矩有正负，力的作用点在基准之后，为正，在基准之前，为负。之后，为正，在基准之前，为负。本章主要内容本章主要内容9.1 重量与平衡术语重量与平衡术语9.2 重量与平衡原理重量与平衡原理9.3 重量与平衡的确定方法重量与平衡的确定方法9.4 重量的移动和增减重量的移动和增减9.5 飞机不同类别时的重量与平衡问题飞机不同类别时的重量与平衡问题 小型飞机的重量
13、与平衡确定方法一般分为三种：小型飞机的重量与平衡确定方法一般分为三种：计算法计算法、表格法表格法和和曲线法曲线法。三、重量与平衡的确定方法三、重量与平衡的确定方法记录飞机的各项重量，检查总重量是否超过最大允记录飞机的各项重量，检查总重量是否超过最大允许重量。许重量。确定出各重量力矩及总力矩。确定出各重量力矩及总力矩。计算出飞机的重心。计算出飞机的重心。检查重心是否在允许包线中。检查重心是否在允许包线中。（一）、计算法（一）、计算法飞机的装载平衡图表飞机的装载平衡图表飞机的重心包线图飞机的重心包线图项项 目目重重 量（量（lbf）力臂力臂(in)力矩力矩(lbfin)基本空机重量基本空机重量23
14、6482.5195030飞行员和前座乘客飞行员和前座乘客340.082.529070乘客乘客(中央座中央座,朝前朝前)118.1乘客乘客(中央座中央座,朝后朝后)119.1乘客乘客(后座后座)340.0157.653584乘客乘客(加座加座)118.1燃油燃油54094.050760行李行李(前舱前舱)(限重限重100 lbf)42.0行李行李(后舱后舱)(限重限重100 lbf)33178.75897停机重量停机重量(最大最大3617 lbf)3617334341发动机开车、试车、滑行用油发动机开车、试车、滑行用油-1794.0-1598起飞重量起飞重量(最大最大3600 lbf)36003
15、32743CG=92.4 in 飞机的装载平衡图表（计算法）飞机的装载平衡图表（计算法）图 2- 38 飞机的重心包线图（计算法）重心位置（基准面后，in）78 80 82 84 86 88 90 92 94180018002000200022002200240024002600260028002800300030003200320034003400360036007979787880808181828283838484858586868787888889899090919192929393 94949595重量与重心包线重量与重心包线最大重量最大重量3600lbf3600lbf前限前限787
16、8飞机重量（lbf）后限后限9595CG=92.4 表格法不需用重量乘以力臂得到力矩，而是直接使用制造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。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在这种方法中，重心范围通常用对应的力矩范围来限制。（二）、表格法（二）、表格法例例1 1 某小型飞机前排乘坐两人某小型飞机前排乘坐两人（包括驾驶员），重量分别（包括驾驶员），重量分别为：为：130lb130lb与与170lb170lb；后坐一；后坐一人，人，190lb190lb，行李，行李30lb30lb，主，主油箱燃油油箱燃油44ga
17、l44gal，利用右表，利用右表确定其装载是否符合要求。确定其装载是否符合要求。答案：答案： 总重为总重为2799lb,2799lb,不超重。不超重。空机重量空机重量最大起飞重量最大起飞重量最小力矩最小力矩最大力矩最大力矩力臂力臂 总力矩总力矩2278in.lb 2278in.lb 在在2254-2381in.lb2254-2381in.lb范围内，范围内，符合要求。符合要求。（三）、曲线法（三）、曲线法 曲线法不需用重量乘以力臂得到力矩，而是直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。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在这种方法中
18、重心包线通常反映的是重量与力矩，而不是重量与重心。矩，而不是重量与重心。两张曲线图：两张曲线图： 一是装载一是装载( (载荷）图载荷）图 二是重量力矩包线二是重量力矩包线 （重心包线）图。（重心包线）图。飞行员和前座飞行员和前座乘客乘客 340 1bf340 1bf12.6力矩力矩 126001b126001binin以此类推以此类推算出飞机的总算出飞机的总重量与总力矩重量与总力矩v飞机的重量力矩包线图飞机的重量力矩包线图 将飞机装载的重量和将飞机装载的重量和力矩分别记录在相应的栏力矩分别记录在相应的栏目中，减去开车、滑行和目中，减去开车、滑行和试车所用的燃油，得到飞试车所用的燃油，得到飞机的
19、起飞重量和力矩。在机的起飞重量和力矩。在力矩包线图上标出起飞重力矩包线图上标出起飞重量和力矩。图中重量量和力矩。图中重量3954 3954 lbflbf和力矩和力矩193.2 lb 193.2 lb in in 的装载是符合要求的。的装载是符合要求的。算出飞机的起飞重量和力矩，重算出飞机的起飞重量和力矩，重量和力矩的交点必须落在包线内量和力矩的交点必须落在包线内本章主要内容本章主要内容9.1 重量与平衡术语重量与平衡术语9.2 重量与平衡原理重量与平衡原理9.3 重量与平衡的确定方法重量与平衡的确定方法9.4 重量的移动和增减重量的移动和增减9.5 飞机不同类别时的重量与平衡问题飞机不同类别时
20、的重量与平衡问题四、四、 重量的移动和增减重量的移动和增减计算公式计算公式（一）、重量的移动（一）、重量的移动重量的移动重量的移动 重心改变重心改变量量 = 飞机总重量飞机总重量 重量移动的力臂改变量重量移动的力臂改变量重量移动，总重量没有变化，而总力矩发生了变化。重量移动，总重量没有变化，而总力矩发生了变化。例例：飞机总重量为飞机总重量为7,8007,800磅，重心位置磅，重心位置81.581.5英寸，重心后英寸，重心后极限为极限为80.580.5英寸。后行李舱力臂为英寸。后行李舱力臂为150150英寸，前行李英寸，前行李舱力臂为舱力臂为3030英寸。试确定：最少需要将多少重量从英寸。试确定
21、：最少需要将多少重量从后行李舱移至前行李舱？后行李舱移至前行李舱？解：解： 移动重量移动重量 81.5 80.5 = = 7800 150 - 3065(1b)重量的移动重量的移动 重心改变重心改变量量 = 飞机总重量飞机总重量 重量移动的力臂改变量重量移动的力臂改变量盒子重量盒子重量重心移动距离重心移动距离飞机重量飞机重量货物移动距离货物移动距离120 X120 X3 200 293 200 29= =货舱区货舱区A AB B120120 lb lb70 in70 in99 in99 inx=1.129 in29 in例例2 2：飞机的重量为飞机的重量为3 2003 200磅，重心为磅，重心
22、为45.645.6英寸。将一只重英寸。将一只重120120磅的箱子磅的箱子从货区从货区“B”(B”(其力臂为其力臂为9999英寸英寸) )移到货区移到货区“A”(A”(其力臂为其力臂为7070英寸英寸) )。当重量移动后，重心移动了多少英寸当重量移动后，重心移动了多少英寸? ? 1 1. .1 13 32 20 00 01 12 20 07 70 0) )( (9 99 9飞飞机机总总重重量量移移动动的的重重量量重重量量移移动动的的力力臂臂改改变变量量重重心心改改变变量量解：解：（英寸）（英寸） 在重心后减去重量或在重心前增加重量，全机重心前移；在重心后减去重量或在重心前增加重量，全机重心前移
23、； 在重心前减去重量或在重心后增加重量，全机重心后移在重心前减去重量或在重心后增加重量，全机重心后移. .计算公式计算公式（二）、重量的增减（二）、重量的增减重量重量为正为正 重量重量为负；为负； 重心改变量重心改变量例例1,1,飞机原总重飞机原总重66801bf,66801bf,原重心位置原重心位置80in,80in,准备在力臂为准备在力臂为150in150in的行李舱的行李舱中增加行李中增加行李1401bf.1401bf.试确定新的重心位置试确定新的重心位置应用重量增减公式，可得应用重量增减公式，可得14014066806680140140CG/150-80CG/150-80CG=1.4i
24、nCG=1.4in由于是在重心后增加重量，全机重心是后移的，因此，新的重心位置为由于是在重心后增加重量，全机重心是后移的，因此，新的重心位置为80+1.4=81.4in80+1.4=81.4in例例2.2.飞机原总重飞机原总重61001bf61001bf，原重心位置，原重心位置78in,78in,准备在力臂为准备在力臂为150in150in的行李舱中的行李舱中减去行李减去行李1001bf1001bf试确定新的重心位置试确定新的重心位置应用重量公式，可得应用重量公式，可得 -100/6100-100= -100/6100-100= CG/150-78CG/150-78所以所以CG=-1.2 CG
25、=-1.2 ，由于是在重心后减去重量，全机重心是前移的，因此，由于是在重心后减去重量，全机重心是前移的，因此，新的重心位置为新的重心位置为78-1.2=76.8in78-1.2=本章主要内容本章主要内容9.1 重量与平衡术语重量与平衡术语9.2 重量与平衡原理重量与平衡原理9.3 重量与平衡的确定方法重量与平衡的确定方法9.4 重量的移动和增减重量的移动和增减9.5 飞机不同类别时的重量与平衡问题飞机不同类别时的重量与平衡问题五、五、 飞机不同类别时的重量与平衡飞机不同类别时的重量与平衡正常类正常类实用类实用类 大多数训练用小大多数训练用小型飞机一般可同时型飞机一般可同时适用于正常类和实适用于
26、正常类和实用类两种类别。其用类两种类别。其差异在于重量极限差异在于重量极限和重心范围不同，和重心范围不同，从而使飞机的飞行从而使飞机的飞行范围和强度限制有范围和强度限制有所不同。所不同。 正常类正常类实用类实用类通通重重重重载荷因数载荷因数4.4载荷因数载荷因数 大多数训练用小大多数训练用小型飞机一般可同时型飞机一般可同时适用于正常类和实适用于正常类和实用类两种类别。其用类两种类别。其差异在于重量极限差异在于重量极限和重心范围不同，和重心范围不同，从而使飞机的飞行从而使飞机的飞行范围和强度限制有范围和强度限制有所不同。所不同。 最大重量：最大重量：2440lb 最大行李：最大行李：200lb
27、重心范围重心范围 重量为重量为2440lb时，重心前极限时，重心前极限88.0in，重心后极限重心后极限93.0in; 重量为重量为1950lb及更少时，重心前极限及更少时，重心前极限83.0in，重心后极限，重心后极限93.0in 最大飞行载荷因数：最大飞行载荷因数：+3.8； 禁止所有的特技机动包括螺旋飞行禁止所有的特技机动包括螺旋飞行Piper Warrior 最大重量：最大重量：2020lb 禁止后坐乘客及行李禁止后坐乘客及行李 重心范围重心范围 重量为重量为2020lb时，重心前极限时，重心前极限83.8in，重心后极限重心后极限93.0in; 重量为重量为1950lb及更少时，重心前极及更少时，重心前极限限83.0in，重心后极限，重心后极限93.0in 最大飞行载荷因数：最大飞行载荷因数：+4.4 可以做坡度不超过可以做坡度不超过60度的机动飞度的机动飞行，包括：大坡度盘旋、懒八字行，包括：大坡度盘旋、懒八字及急上升转弯及急上升转弯正常类正常类实用类实用类v重量术语和重量间的关系重量术语和重量间的关系v重量计算的力学原理重量计算的力学原理v计算法、表格法和曲线法确定飞机重量与平衡计算法、表格法和曲线法确定飞机重量与平衡的方法的方法v重量的移动与增减重量的移动与增减
