民用飛機(jī)艙單設(shè)計(jì)方法研究

連婷婷

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714237

摘要：本文闡述了民用飛機(jī)艙單設(shè)計(jì)的方法和過(guò)程，該方法依據(jù)國(guó)內(nèi)外民航法規(guī)及取證機(jī)型技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)，最終形成符合民航法規(guī)同時(shí)能夠用于實(shí)際運(yùn)行的客戶化艙單。本方法為民用飛機(jī)運(yùn)行工程師提供技術(shù)參考。

在飛機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，艙單是配載工作使用的重要工具。在每架航班起飛之前，配載工作人員使用艙單記錄飛機(jī)的重量、燃油和業(yè)載的分布，并且通過(guò)核對(duì)運(yùn)行重心包線合理安排重量重心的平衡，

同時(shí)通過(guò)使用艙單來(lái)計(jì)算、記錄和控制飛機(jī)的重量和重心以滿足規(guī)章的要求，并為每一架次的航班飛行提供放行依據(jù)。

飛機(jī)生產(chǎn)商負(fù)責(zé)艙單的設(shè)計(jì)工作，并在飛機(jī)交付時(shí)，向客戶提供可供運(yùn)行使用的艙單。某型號(hào)飛機(jī)艙單設(shè)計(jì)必須使用精確的方法對(duì)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，使其符合規(guī)章對(duì)該型飛機(jī)的運(yùn)行要求，并以固定的格式向飛機(jī)承運(yùn)人輸出。合理地開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)艙單，有助于保證飛行安全，同時(shí)提高經(jīng)濟(jì)效益。

一、艙單設(shè)計(jì)依據(jù)

民用飛機(jī)使用的紙質(zhì)艙單應(yīng)嚴(yán)格按照民航規(guī)章及IATA標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。本文介紹的艙單設(shè)計(jì)方法主要依據(jù)CCAR民航規(guī)章第121.697 條及IATA機(jī)場(chǎng)操作手冊(cè)中AHM516載重表及AHM519平衡圖兩個(gè)章節(jié)對(duì)艙單的格式及具體內(nèi)容給出的標(biāo)準(zhǔn)。

二、艙單設(shè)計(jì)過(guò)程

（一）數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

1.重量平衡數(shù)據(jù)

在艙單設(shè)計(jì)之初，依據(jù)型號(hào)飛機(jī)的最新版本重量平衡手冊(cè)收集該型號(hào)飛機(jī)的重量平衡數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)如下：機(jī)身框號(hào)與機(jī)身框站位轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)、儲(chǔ)水箱與廢水箱數(shù)據(jù)；機(jī)組人員標(biāo)準(zhǔn)坐姿下平衡力臂、客艙布局乘客平衡力臂、重量重心限制數(shù)據(jù)、水平安定面配平角、客貨艙限制、貨艙分區(qū)限制、最大燃油裝載重量、油箱容量及平衡力臂、可用油量及平衡力臂和燃油重量指數(shù)

2.收集客戶信息

在更新重量平衡手冊(cè)數(shù)據(jù)之后，艙單開(kāi)發(fā)者向客戶（通常是航空公司）發(fā)出需求調(diào)查問(wèn)卷，以便深入了解客戶對(duì)定制化艙單的需求?？蛻艋瘑?wèn)卷內(nèi)容包括但不限于以下信息：航空公司基本信息、飛機(jī)基本信息、艙單數(shù)據(jù)格式、重量單位、機(jī)組人員重量標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)組人員隨身行李重量標(biāo)準(zhǔn)、旅客重量標(biāo)準(zhǔn)、旅客隨身行李重量標(biāo)準(zhǔn)、客艙構(gòu)型、乘客裝載、座艙分布、燃油數(shù)據(jù)形式、貨艙布局、安定面配平、LMC數(shù)據(jù)和飛機(jī)和公司標(biāo)志。

（二）按客戶要求將客貨艙分區(qū)

根據(jù)客貨艙布局、功能、座位數(shù)量以及飛機(jī)特性等因素對(duì)客貨艙合理分區(qū)，客艙通常按頭等艙、商務(wù)艙和經(jīng)濟(jì)艙劃分，如經(jīng)濟(jì)艙座位較多，可將其再分為兩到三個(gè)分區(qū)，也可按客戶需求進(jìn)行分區(qū)。貨艙可按制造商給出的已有分區(qū)劃分，也可根據(jù)客戶要求重新劃分。為便于貨物裝載，貨艙分區(qū)個(gè)數(shù)不宜過(guò)多。

（三）運(yùn)行包線設(shè)計(jì)

運(yùn)行包線設(shè)計(jì)實(shí)際為包線削減，是針對(duì)在實(shí)際運(yùn)行中對(duì)飛機(jī)重心產(chǎn)生影響的因素計(jì)算影響量，然后對(duì)取證包線進(jìn)行削減，得到運(yùn)行包線。在實(shí)際運(yùn)行時(shí)需要確定重心位置，位于平衡圖下部的重心包線用來(lái)計(jì)算重心位置，通常使用運(yùn)行包線。影響因素主要有：起落架和襟翼移動(dòng)、乘客座位偏差、貨物位置偏差、飛行中乘客和機(jī)組移動(dòng)、燃油裝載和使用和燃油密度偏差。

（四）AHM519 平衡圖設(shè)計(jì)

平衡圖位于艙單右部，其結(jié)構(gòu)如圖1，內(nèi)容包括：

表1 HM519平衡圖信息

欄目名稱內(nèi)容

航班信息欄飛機(jī)型號(hào)、注冊(cè)號(hào)、日期、制表人、航班號(hào)、審簽人、出發(fā)機(jī)場(chǎng)、到達(dá)機(jī)場(chǎng)

使用空機(jī)重指數(shù)欄使用空機(jī)重量、使用空機(jī)重重心力臂、指數(shù)方程、使用空機(jī)重指數(shù)

指數(shù)修正欄區(qū)域修正重量、區(qū)域每增加或減少100kg重量對(duì)應(yīng)的指數(shù)值、區(qū)域總指數(shù)修正量、修正后指數(shù)

裝載重量欄使用空機(jī)重量、修正重量、修正后使用空機(jī)重量、貨物、旅客重量、旅客人數(shù)、零油重量、起飛總油量、起飛重量

客貨艙布局欄客艙布局俯視圖，圖中應(yīng)標(biāo)識(shí)客艙分區(qū)位置、貨艙分區(qū)位置以及貨艙重量限制等

客貨艙裝載指數(shù)欄客/貨艙分區(qū)代號(hào)、各分區(qū)載重限制、各分區(qū)實(shí)際載重量、各分區(qū)指數(shù)移動(dòng)斜格、各分區(qū)單位格子代表的重量和人數(shù)

燃油指數(shù)欄不同燃油重量對(duì)應(yīng)的指數(shù)

重心包線欄運(yùn)行包線、最大零油重量、最大著陸重量、最大起飛重量、指數(shù)重量坐標(biāo)，此處重心包線使用運(yùn)行包線，并在包線上畫出對(duì)應(yīng)的M.A.C%斜線

重心位置記錄欄起飛重心位置、零油重量、零油重心位置

起飛配平欄配平值與重心對(duì)應(yīng)表、起飛配平值，配平值與重心對(duì)應(yīng)表應(yīng)采用標(biāo)尺形式

（五）AHM516 載重表設(shè)計(jì)

載重表位于艙單左側(cè)，其結(jié)構(gòu)如圖1，內(nèi)容包括：

表2 HM516平衡圖信息

欄目名稱內(nèi)容

地址航向欄電報(bào)等級(jí)代碼、收發(fā)報(bào)單位地址代碼、發(fā)電單位地址、航班號(hào)/標(biāo)志符、飛機(jī)注冊(cè)號(hào)、飛機(jī)使用過(guò)的注冊(cè)代碼、駕駛艙機(jī)組/機(jī)組人數(shù)等

操作重量計(jì)算欄使用空機(jī)重、機(jī)組修正量、餐食修正量、干使用重量、起飛燃油重量、操作重量、重量限制、航程油、許用起飛重量、許用業(yè)載

載重計(jì)算與艙位布局欄目的地機(jī)場(chǎng)代碼、旅客數(shù)量、隨身行李重量、貨艙總重量、貨艙各分區(qū)重量、客艙旅客人數(shù)分布、可下拉旅客人數(shù)分布、旅客總重量欄目名稱內(nèi)容

實(shí)際重量計(jì)算欄總業(yè)載重量、干使用重量、零油重量最大值及實(shí)際值、起飛燃油、起飛重量最大值及實(shí)際值、航程油、著陸重量最大值及實(shí)際值、許用業(yè)載、LMC前的剩余載量

最后一分鐘改變記錄欄最后一分鐘改變目的地、項(xiàng)目名稱、艙位、裝載/卸載選擇、項(xiàng)目重量

補(bǔ)充信息和注釋欄標(biāo)注、平衡、座位條件、旅客總?cè)藬?shù)、填寫人、審核人

輸出樣式：載重表和平衡圖統(tǒng)稱艙單。艙單輸出樣式如圖1所示：

圖1 艙單示意圖

（六）生成報(bào)告

完成客戶化艙單設(shè)計(jì)工作后，應(yīng)生成艙單設(shè)計(jì)報(bào)告。報(bào)告的主要內(nèi)容包括：機(jī)型基本裝載數(shù)據(jù)、客戶裝載數(shù)據(jù)、計(jì)算方程、客貨艙分區(qū)定義、貨艙裝載限制、裝載項(xiàng)目指數(shù)計(jì)算、水平安定面配平和運(yùn)行包線開(kāi)發(fā)。

三、結(jié)語(yǔ)

隨著科技的發(fā)展，配載平衡越來(lái)越多地使用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)接收旅客、貨物、郵件、行李和油量的信息，同時(shí)計(jì)算重量重心，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給相應(yīng)的客戶端，為制定飛行計(jì)劃提供數(shù)據(jù)支持。然而，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)存在的安全隱患是不容忽視的，高度自動(dòng)化的電子設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，對(duì)飛機(jī)的安全將會(huì)造成巨大威脅，每架飛機(jī)必須使用紙質(zhì)艙單作為計(jì)算重量重心的備用措施。因此，紙質(zhì)艙單是飛機(jī)生產(chǎn)商向客戶交付的必然交付物。本文從飛機(jī)生產(chǎn)商的角度探索民用飛機(jī)艙單設(shè)計(jì)的一般方法，旨在為國(guó)產(chǎn)民用飛機(jī)艙單設(shè)計(jì)方法的進(jìn)一步研究提供借鑒和思路。