1、-重量与平衡重量与平衡第九章第九章第九章第九章 第第 页页 2 飞机的装载情况不仅影响飞机的装载情况不仅影响飞机的稳定性和操纵性，还飞机的稳定性和操纵性，还要影响飞行性能，甚至危及要影响飞行性能，甚至危及飞机和飞行的安全。飞机和飞行的安全。第九章第九章 第第 页页 3装载对飞机稳定性影响装载对飞机稳定性影响第九章第九章 第第 页页 4装载对飞机稳定性影响装载对飞机稳定性影响第九章第九章 第第 页页 5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
2、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-9.1 重量与平衡术语重量与平衡术语第九章第九章 第第 页页 7 对于小飞机来说，通常用重心到某一基准位置对于小飞机来说，通常用重心到某一基准位置的距离来表示重心位置。典型的基准位置有机头、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。发动机防火墙、机翼前沿等。基准基准第九章第九章 第第 页页 8 基本空机重量（基本空机重量（Basic Empty Weight）包括标准飞机重量、选装设备、不可用燃油、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。全部工作液体如发动机滑油。最大停机坪重量（最大
3、停机坪重量（Maximum Ramp Weight）飞机在地面操纵时的最大重量。飞机在地面操纵时的最大重量。最大起飞重量（最大起飞重量（Maximum Takeoff Weight）飞机在跑道上开始起飞滑跑时允许的最大重量。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（最大着陆重量（Maximum Landing Weight）飞机着陆时允许的最大重量。飞机着陆时允许的最大重量。重量术语重量术语第九章第九章 第第 页页 9 滑行重量（滑行重量（Taxi Weight）飞机在地面开始滑行时的总重量。飞机在地面开始滑行时的总重量。零燃油重量（零燃油重量（Zero Fuel Weight）
4、飞机除去可用燃油的总重量。飞机除去可用燃油的总重量。商载（商载（Payload）指乘客、货物、行李、邮件的重量。指乘客、货物、行李、邮件的重量。干使用重量（干使用重量（Dry Operating Weight）在基本空机重量基础上加上机组重量。在基本空机重量基础上加上机组重量。第九章第九章 第第 页页 10基本空机重量基本空机重量+机组机组=干使用重量干使用重量干使用重量干使用重量+商载商载=零燃油重量零燃油重量零燃油重量零燃油重量+燃油燃油=停机坪重量停机坪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-航程燃油航程燃油=着陆重量着陆重量商载商载机组机组燃油燃油
5、飞机各重量之间的关系飞机各重量之间的关系第九章第九章 第第 页页 11无无燃燃油油重重量量总总燃燃油油停停机机坪坪重重量量起起飞飞重重量量停停机机坪坪重重量量 滑滑行行燃燃油油起起飞飞重重量量起起飞飞重重量量航航程程油油量量着着陆陆重重量量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第九章第九章 第第 页页 12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
6、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-9.2 重量与平衡原理重量与平衡原理第九章第九章 第第 页页 14力矩的计算力矩的计算第九章第九章 第第 页页 15平衡的取得平衡的取得 本例中，矩心本例中，矩心即为重心。即为重心。第九章第九章 第第 页页 16 装载平衡图确定重心的原理是合力矩定理，即一个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
7、之和。矩之和。四部分重量和为：四部分重量和为：W=WW=WE E+W+WP P+W+WF F+W+WC C对矩心对矩心O O点的力矩和为：（抬头为正）点的力矩和为：（抬头为正）W WE EL LE E+W+WP PL LP P+W+WF FL LF F+W+WC CL LC C=(W=(WE E+W+WP P+W+WF F+W+WC C)X)X重心位置距矩心重心位置距矩心O O点的距离为：点的距离为：X=X=合力矩合力矩/总重量总重量WEWPWFWC0Wx确定重心的原理确定重心的原理第九章第九章 第第 页页 17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
8、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。9.3 重量与平衡的确定方法重量与平衡的确定方法第九章第九章 第第 页页 19记录飞机的各项重量，检查总重量是否超过最大允许重量。记录飞机的各项重量，检查总重量是否超过最大允许重量。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
9、重心是否在允许包线中。计算法计算法第九章第九章 第第 页页 20力矩的计算力矩的计算第九章第九章 第第 页页 21重心包线及重心确定重心包线及重心确定第九章第九章 第第 页页 22 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。表格法表格法第九章第九章 第第 页页 23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：130
10、lb130lb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44gal44gal，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,总力矩总力矩2278in.lb2278in.lb在在2254-2381in.lb2254-2381in.lb范围内，符合要求。范围内，符合要求。第九章第九章 第第 页页 24曲线法曲线法 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。造厂家提供的曲线图。在
11、这种方法中重心包线通常反映的是重量与力矩，而不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。是重量与重心。第九章第九章 第第 页页 25曲线法步骤曲线法步骤第九章第九章 第第 页页 26曲线法步骤曲线法步骤第九章第九章 第第 页页 27例例2 2 某飞机已知装载为：某飞机已知装载为：前排人员重前排人员重340lb340lb，后排人员重后排人员重300lb300lb，燃油燃油40gal40gal，行李，行李1 1区区20lb20lb，判断本装载是，判断本装载是否满足要求。否满足要求。答案：答案：总重为总重为2367lb,2367lb,总力总力矩为矩为104.8in.lb,104.
12、8in.lb,所所确定重心符合正常确定重心符合正常类装载要求，但不类装载要求，但不符合实用类要求。符合实用类要求。第九章第九章 第第 页页 28第九章第九章 第第 页页 29第九章第九章 第第 页页 30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-9.4 重量的移动和增减重量的移动和增减第九章第九章 第第 页页 32重重量量移移动动的的距距离离重重心心改改变变量量飞飞机机总总重重量量移移
13、动动的的重重量量例例3：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，重心后极限为英寸，重心后极限为80.580.5英寸。后行李舱力臂为英寸。后行李舱力臂为150150英寸，前行李舱力臂为英寸，前行李舱力臂为3030英寸。试确英寸。试确定：最少需要将多少重量从后行李舱移至前行李舱？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飞飞机机总总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移移动动的的重重量量计算公式计算公式重量的移动重量的移动解：解：第九章第九章 第第 页页 33解：
14、解：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第九章第九章 第第 页页 34在重心后减去重量或在重心前增加重量，全机重
15、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；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.离离增增减减重重量量与与原原重重心心的的距距重重心心改改变变量量新新的的总总重重重重量量的的改改变变量量计算公式计算公式重量的增减重量的增减第九章第九章 第第 页页 35例：例：飞机原总重飞机原总重6,6806,680磅，原重心位置磅，原重心位置8080英寸，准备在力臂为英寸，准备在力臂为150150的行李的行李舱中增加行李舱中增加行李140140磅。试确定新的重心位置磅。试确定新的重心位置。1.4140668014080)(150新新的的
16、总总重重重重量量的的改改变变量量离离增增减减重重量量与与原原重重心心的的距距重重心心改改变变量量 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=80+1.4=81.481.4英寸英寸。解：解：第九章第九章 第第 页页 36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-9.5 飞机不同类别时的重量与平衡飞机不同类别时的重
17、量与平衡第九章第九章 第第 页页 38 大多数训练用小型飞机一般可同时适用于正常类和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。同，从而使飞机的飞行范围和强度限制有所不同。第九章第九章 第第 页页 39最大重量：最大重量：2440lb最大行李：最大行李：200lb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及更及更少时，重心前极少时，重心前极限限83.0in，重心
18、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度的机动飞行，度的机动飞行，包括：大坡度盘旋、懒八字及急上包括：大坡度盘旋、懒八字及急上升转弯升转弯正常类正常类实用类实用类第九章第九章 第第 页页 40本章小结本章小结n重量术语和重量间的关系重量术语和重量间的关系n重量计算的力学原理重量计算的力学原理n计算法、表格法和曲线法确定飞机重量与平衡的方法计算法、表格法和曲线法确定飞机重量与平衡的方法n重量的移动与增减重量的移动与增减
