载重与平衡基础知识

,*,*,单击此处编辑母版标题样式,载重与平衡基础知识,第三部分,:,飞机载重平衡基础知识,第四部分,:,配载工作流程,目 录,第二部分,:,装载平衡的目的及意义,第一部分,:,配载工作职责及结构图,配载的主要工作是什么？,工作职责：依据飞机制造厂商提供的重量与平衡手册、舱单样例和公司工作要求及时、准确地完成航班配载平衡工作，确保各项载重数据符合安全标准。,一、配载工作职责及结构图,二、配载平衡的目的及意义,配载平衡的目的是什么？,重量不超限,重心不超限,取得正确的配平角度,配载平衡的意义是什么？,安全：确保飞机在安全的重量和重心下飞行,效益：最大限度的提高载运率，,节省燃油,服务：航班正点，合理的座位安排让旅客更舒适,二、配载平衡的目的及意义,超过重量极限危及安全,机尾颤动,静态结构损坏,气动不稳定性,超量计划外燃油消耗,缩短疲劳寿命,跑道损坏,二、配载平衡的目的及意义,超过平衡极限危及安全,倾斜,乘客上下飞机不安全,飞机清障不安全,结构损坏,气动和地面不稳定,机尾颤动,超量计划外燃油消耗,缩短疲劳寿命,二、配载平衡的目的及意义,安定面配平不当会导致,.,机尾颤动,过早抬前轮,-,减少爬升斜度,-,失速,-,如果接近障碍物极限,可能,CFIT,过迟抬前轮,-,如果接近跑道限重则造成飞机损坏,-,如果接近障碍物极限,可能,CFIT,二、配载平衡的目的及意义,参考资料：配载平衡相关的事故,荷兰国家航空航天研究所对,19702005,年全球事故,库进行研究后指出，欧洲有,82,起有完整记录的载重,平衡问题，是事故的影响因素。据统计，由载重平,衡引发的事故客运占了,61%,，货运占,39%,。,二、配载平衡的目的及意义,为什么飞机重心会有前后限制？,对于常规布局的客机，升力在重心后方与重力方向相反，尾翼,在升力后方提供一个与重力方向相同的配平力。,升力,F,重力,G,尾翼平衡力,f,三、飞机载重平衡基础知识,为什么飞机重心会有前后限制？,重力,G,尾翼平衡力,f,尾翼平衡力,f,重力,G,飞行中，当重心前移，低头力矩增大，尾翼自动增大配平。尾翼平衡力的改变是通过改变迎角。由于尾翼面积有限，因而可提供的配平力有限。因而重心不能超过某一前限。,三、飞机载重平衡基础知识,为什么飞机重心会有前后限制？,重力,G,重心后移，与升力重合且相等，则尾翼配平为零。此时处于极不稳定状态，因而不允许出现。,升力,F,尾翼平衡力,f=0,重力,G,三、飞机载重平衡基础知识,重心靠后的好处,FORWARD CG,AFT CG,f,Weight,Lift,Lift,Weight,f,当飞机重心往后移动时，飞机低头力矩减 小，水平安定面产生的抬头力矩也相应减小，水平安定面向下的力也减小，此时水平安定面相应偏转角度减小，因此巡航阻力减小，从而达到节约燃油的目的。,二、配载平衡的目的及意义,L/2,L,什么是重心,1.,平衡的杆,重心,三、飞机载重平衡基础知识,重量,=50,磅,重量,=50,磅,杆的重量,=20,磅,L,L/2,D,D,2.,平衡的杆加载相同的重物,三、飞机载重平衡基础知识,重量,=50,磅,重量,=100,磅,杆的重量,=20,磅,L,？,3.,平衡的杆加载不相同的重物,三、飞机载重平衡基础知识,重量,1=50,磅,重量,3=100,磅,重量,2=20,磅,8,D,参考零点,5,2,支点,三、飞机载重平衡基础知识,重量,1=50,力矩,1=502=100,重量,2=20,力矩,2=205=100,重量,3=100,力矩,3=1008=800,总重量,=170,总力矩,=1000,平衡时，相对支点的逆时针的总力矩必须等于顺时针的总力矩。,同时，平衡状态时，支点处向上的力应等于向下的力。,因此，支点处向上的力应为,170,，相应的力矩,170*D,应等于,1000,。,即：,170*D=1000,，,D=5.9,。,三、飞机载重平衡基础知识,力矩,=,力,力臂,即使参考零点的位置发生变化，支点相对参考零点的位置会不同，但是支点的实际位置不会发生变化。,三、飞机载重平衡基础知识,三、飞机载重平衡基础知识,飞机的平衡是指作用在飞机上的各个力之和等于零，各力绕重心所构成的诸力矩之和也等于零。由俯仰平衡、方向平衡、横侧平衡组成。,俯仰平衡,:,指飞机沿机身方向保持的平衡，飞机既不下俯也不上仰。,方向平衡,:,指飞机在飞行方向上保持平衡，飞机既不偏左也不偏右。,横侧平衡,:,指飞机沿机翼方向保持的平衡，飞机既不左倾也不右倾。,三、飞机载重平衡基础知识,指数和,MAC,指数,:(INDEX),用来衡量飞机重心相对于力臂参考点的力矩大小,（简而言之，,指数是缩小了一定倍数的力矩,）,干使用指数,:D.O.I,用来衡量飞机干使用重量重心相对于力臂参考点的力矩大小,三、飞机载重平衡基础知识,定义：,MAC,与,LEMAC,平均空气动力弦,(MAC):,是从空气动力角度计算出来的一个假想的矩形机翼的翼弦。重心通常以平均空气动力弦的百分比（,MAC%,）表示。即,:,重心到某特定翼弦上投影点到该翼弦前缘点的距离（,LEMAC,）,占该翼弦的百分比。,三、飞机载重平衡基础知识,定义：MAC与LEMAC,三、飞机载重平衡基础知识,定义：MAC%,三、飞机载重平衡基础知识,重量定义和限制,审定重量限制：,最大起飞重量,最大着陆重量,最大无燃油重量,厂商空机重量,空机重量,干使用重量,三、飞机载重平衡基础知识,厂商空机重量,它包括：,机体、系统,封闭系统液体,座椅、安全带,自带紧急设备,灭火器,不包括：,厨房设备、插件设备,脱离滑梯,救生衣、船,手提氧气瓶,发动机滑油、残留在管道中燃油以及饮用水,三、飞机载重平衡基础知识,空机重量,-,空机重量等于厂商空机重量加上标准项目重量,标准项目包括：,不可用燃油、滑油、,不可用饮用水、污水,救生箱、麦克风等,应急氧气设备,厨房、操作台、插件等,客户选装的电子设备,三、飞机载重平衡基础知识,干使用重量,干使用重量,=,空机重量,+,使用项目,使用项目包括：,飞行机组、乘务以及行李,手册和导航设备,可移动的服务设备（包括毛毯、枕头、书报、杂志、配餐等）,可用饮用水、污水,厕所液体及化学物品,救生衣、船以及应急话筒,货物容器、盘等承载物品,货物装卸助力设备,三、飞机载重平衡基础知识,重量构成示意图,厂商,空机,重量,标准项目,使用项目,空,机,重,量,干,使,用,重,量,三、飞机载重平衡基础知识,审定重量限制,三、飞机载重平衡基础知识,结构限制：基于飞机设计结构限制,在,AFM,、,W&B,手册中列出的最大允许重量一般受限于：,审定重量限制：由航空公司选定的最大重量，有些客户称之为“购买重量”，该重量一般在结构限制重量之下,审定重量限制,最大滑行重量,(MTGW),：飞机在地面滑行或停机最大允许的重量,最大起飞重量,(MTOW),：起飞滑跑开始所允许的最大起飞重量,三、飞机载重平衡基础知识,审定重量限制,最大着陆重量,(MLW),：飞机着陆所允许的最大重量,最大无燃油重量,(MZFW),：在加装可用燃油之前所允许的最大重量,三、飞机载重平衡基础知识,重量构成示意图,起飞重量,=,干使用重量,+,旅客,/,行李,+,货物,+,起飞油量,三、飞机载重平衡基础知识,审定重心包线,来自,AFM,审定极限必须绝对遵守 决不允许突破,三、飞机载重平衡基础知识,飞机各种重量、限制的定义和组成,根据审定极限标绘的典型起飞重量和重心,30000,35000,40000,45000,50000,55000,60000,65000,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,26,28,30,32,重心位置,-MAC,百分数,毛重,-,千克,审定的重量和重心极限,重量和重心的这种组合,宜于起飞吗,?,三、飞机载重平衡基础知识,重心在飞行过程中并非固定不变，可能发生的许多事情都将影响飞机重量和重心：,起落架和襟翼上收,“,系座椅安全带,”,灯,“,灭,”,机上服务员走动,/,推食品车,旅客走动,座位变化,-,是旅客重心而不是区中心,货物变化,-,是货物重心而不是区中心,三、飞机载重平衡基础知识,可能影响飞机重量和重心的其它事项：,灰尘,水气,油漆,丢弃物品和垃圾,!,三、飞机载重平衡基础知识,装载接近审定极限则容易超过极限,30000,35000,40000,45000,50000,55000,60000,65000,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,26,28,30,32,重心位置,-MAC,百分数,毛重,-,千克,1,7,6,5,4,3,2,审定,的重量和重心极限,重量和重心的这种组合,宜于起飞吗,?,三、飞机载重平衡基础知识,必须制定实用的重量和重心极限,以确保不超过审定极限,缩减审定极限,缩减之后的极限变成实用极限,实用极限确保飞行中重心发生变化时不超过审定极限,三、飞机载重平衡基础知识,只考虑“审定”极限难以万无一失,30000,35000,40000,45000,50000,55000,60000,65000,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,26,28,30,32,重心位置,-MAC,百分数,毛重,-,千克,审定的 重量和重心极限,实用前限,重量和重心的这种组合,宜于起飞吗,?,三、飞机载重平衡基础知识,“,实用,”,极限确保,“,审定,”,极限不被突破,30000,35000,40000,45000,50000,55000,60000,65000,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,26,28,30,32,重心位置,-MAC,百分数,毛重,-,千克,审定的,重量和重心极限,实用前限,重量和重心的这种组合,宜于起飞吗,?,三、飞机载重平衡基础知识,“,审定,”,极限与,“,实用,”,极限之比较,毛重,-,千克,最大无燃油重量,最大起飞重量,重心位置,-MAC,百分数,三、飞机载重平衡基础知识,手工平衡图示例,2,航班信息部分,起飞重量和可用业载检查,重量分布计算部分,平衡部分航班信息,重心调准部分,燃油指数调整和重心位置标注,三、飞机载重平衡基础知识,