波音737NG飛機(jī)的載重與平衡

楊宗衛(wèi)

摘要：本文主要針對(duì)波音737NG飛機(jī)的運(yùn)行，來(lái)講解載重與平衡對(duì)飛機(jī)運(yùn)行的重要性，從飛機(jī)稱(chēng)重原理，到稱(chēng)重過(guò)程，最終來(lái)對(duì)重心進(jìn)行計(jì)算，獲得一個(gè)新的重心，根據(jù)新的重心，來(lái)對(duì)飛機(jī)日后運(yùn)行進(jìn)行合理的調(diào)整。飛機(jī)的載重與平衡對(duì)飛機(jī)的運(yùn)行至關(guān)重要，在運(yùn)行中旅客，貨物的調(diào)整對(duì)重心的要求也是根據(jù)重心來(lái)進(jìn)行調(diào)整的。

關(guān)鍵詞：稱(chēng)重;重心;計(jì)算

1? 稱(chēng)重原理

飛機(jī)的重心不僅影響飛機(jī)的穩(wěn)定性和操縱性，還要影響飛行性能，甚至危及飛機(jī)和飛行的安全，從過(guò)去來(lái)看，飛機(jī)重心導(dǎo)致的空難事件日益增加，這也導(dǎo)致航空維修人員對(duì)重心計(jì)算的要求越來(lái)越高，例：2004年10月14日，英國(guó)MK航空公司大型貨機(jī)在加拿大東部墜毀，此次事件最后調(diào)查因?yàn)槠痫w時(shí)由于載重與平衡問(wèn)題導(dǎo)致墜毀。

作為航空維修人員要對(duì)飛機(jī)進(jìn)行稱(chēng)重，主要是在特定的情況下（4點(diǎn)）：①飛機(jī)累積空重變化超過(guò)飛機(jī)空重的0.5%;②空機(jī)重心前后移動(dòng)超過(guò)平均空氣動(dòng)力力弦0.5%;③重大修理和改裝后;④飛機(jī)每三年需要稱(chēng)重一次。對(duì)于條目①②主要是因?yàn)轱w機(jī)在進(jìn)行改裝，加裝等工作導(dǎo)致累積重量發(fā)生了的改變，對(duì)于條目③是因?yàn)檫M(jìn)行了重大修理和改裝后的重量突變，④飛機(jī)使用過(guò)程中發(fā)生的重量改變。

根據(jù)重心示意圖（圖1），我們可以看到飛行時(shí)飛機(jī)重心允許的最前和最后位置。常以重心在機(jī)翼平均空氣動(dòng)力弦（見(jiàn)機(jī)翼空氣動(dòng)力特性）上投影至前緣的距離與平均空氣動(dòng)力弦長(zhǎng)之比的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。重心前限至重心后限之間的距離稱(chēng)為重心范圍。由于貨物裝載位置不同和飛行中燃料消耗、物資投放、彈藥發(fā)射、空氣動(dòng)力外形的變化等原因，重心位置會(huì)有變化。在全部可能遇到的飛行情況下，飛機(jī)的重心位置應(yīng)在設(shè)計(jì)允許的范圍之內(nèi)。重心范圍與飛機(jī)的中性點(diǎn)、機(jī)動(dòng)點(diǎn)和操縱性有關(guān)。

重心包括的數(shù)據(jù)很多，這里包括了制造空重、交付空重、使用空重、起飛重量等，我們可以看圖2，這些定義的區(qū)別。物體的重力隨緯度的增大而增大。原因在于，重力的產(chǎn)生是由于地球?qū)ξ矬w的吸引，這是萬(wàn)有引力，重力就是其中一個(gè)分力，另一個(gè)分力是因?yàn)榈厍蜃赞D(zhuǎn)而產(chǎn)生的向心力。因?yàn)榫暥仍酱螅赞D(zhuǎn)半徑就越小。而圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越小，所需的向心力就越小，相對(duì)的另一個(gè)分力：重力就會(huì)增大。因此，自由落體加速度會(huì)隨緯度的增大而增大。

2? 稱(chēng)重的過(guò)程

作為航空維修人員要對(duì)飛機(jī)稱(chēng)重，必須在稱(chēng)重前做好充分的準(zhǔn)備工作，具體的工作應(yīng)該按照各公司的維修工作單來(lái)進(jìn)行（本文以737NG機(jī)型為準(zhǔn)）。例：

①放干飛機(jī)上的飲用水和廁所內(nèi)的污水，此時(shí)需要的是一個(gè)制造空重;

②放掉飛機(jī)油箱的燃油，并需要放空油箱里面的沉淀燃油，就需要維修人員使用放油桿將油箱難以放掉的燃油放干凈;

③按照手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和IDG滑油，液壓油進(jìn)行勤務(wù)工作，確保加的油量符合要求;

④飛機(jī)必須拖到機(jī)庫(kù)里面進(jìn)行，防止風(fēng)對(duì)飛機(jī)姿態(tài)的影響;

⑤飛機(jī)操作面必須在中立位;

⑥按被稱(chēng)重飛機(jī)《飛機(jī)載重平衡手冊(cè)》第2章中的機(jī)載設(shè)備清單檢查機(jī)上設(shè)備，確保清單中所列設(shè)備已裝上飛機(jī)。否則記錄下未裝上飛機(jī)的設(shè)備的項(xiàng)目號(hào)、名稱(chēng)和數(shù)量。

稱(chēng)重過(guò)程要對(duì)飛機(jī)客艙設(shè)備進(jìn)行清點(diǎn)，按照每個(gè)飛機(jī)載重與平衡手冊(cè)第二部門(mén)進(jìn)行清點(diǎn)，缺少和增加的客艙設(shè)備要在最后計(jì)算的時(shí)候進(jìn)行增減。

同時(shí)需要計(jì)算兩個(gè)數(shù)值：

①主起落架減震支柱高度測(cè)量，按照稱(chēng)重手冊(cè)第一部分1-80-081的要求測(cè)量主起落架的數(shù)據(jù)（圖3），特別注意一定要按照手冊(cè)圖示中的要求測(cè)量減震支柱的尺寸。根據(jù)測(cè)量的起落架鏡面的尺寸，來(lái)按照公式706.17+0.1304*DIM：“A”或者圖示進(jìn)行。因?yàn)橹髌鹇浼懿皇谴怪庇诘孛娴?，所以輪胎中心位置隨起落架的高度而變化。

②使用鉛錘確定飛機(jī)的水平度，按照稱(chēng)重手冊(cè)第一部分1-82-001根據(jù)鉛錘數(shù)值對(duì)應(yīng)重心平衡力臂修正值（圖4）。

3? 重心計(jì)算

根據(jù)前期的準(zhǔn)備和計(jì)算，接下來(lái)就可以計(jì)算出重心了，①確定重心CG相對(duì)于基準(zhǔn)的位置;②確定平均空氣動(dòng)力弦前緣LEMAC相對(duì)于基準(zhǔn)的位置;③重心位置減去平均空氣動(dòng)力弦前緣位置;④除以平均空氣動(dòng)力弦MAC長(zhǎng)度（圖5）。根據(jù)公式最終得出重心的數(shù)據(jù)。

4? 總結(jié)

根據(jù)前面的稱(chēng)重原理，稱(chēng)重過(guò)程，重心計(jì)算最終得到一個(gè)重心，這個(gè)重心只是航空維修人員計(jì)算出來(lái)的一個(gè)空機(jī)重量，最終要根據(jù)這個(gè)空機(jī)的重心，來(lái)對(duì)旅客、機(jī)組人員進(jìn)行一個(gè)計(jì)算，飛機(jī)重心的位置直接影響著飛機(jī)的穩(wěn)定性和操作性，對(duì)飛機(jī)的運(yùn)行至關(guān)重要。

參考文獻(xiàn)：

[1]波音公司.Weight and Balance Control and Loading Manual.D043A570-BEJ1.波音公司，2020.

[2]波音公司.Weight and Balance Control and Loading Manual.D043A570-BEJ2.波音公司，2020.

[3]Boeing SR：AOJ-BEJ-20-0085-02.