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第六节 飞机重心的计算一、飞机的重心和重心位置的表示1、飞机重心确保飞行安全的要求和条件是多方面的，重要的一点就是要保证飞机平衡。
飞机的重心必须在安全的范围内，保证飞机飞行具有良好的操作性和稳定性。
飞机重心具有以下特性：(1)飞行中，重心位置不随姿态改变。
(2)飞机在空中的一切运动，无论怎样错综复杂，总可以分解为：飞机各部分随飞机重心一道的移动和飞机各部分转绕着飞机重心的转动。
本节将着重介绍飞机的重心、重心计算的方法，以及飞机的平衡，稳定性和操纵性。
重力是地球对物体的吸引力，飞机的各部件（机身、机翼、尾翼、发动机等）、燃油、货物、乘客等都要受到重力的作用，飞机各部分重力的合力，叫做飞机的重力，用G 表示。
重力的着力点，叫做飞机的重心。
重心所处的位置叫做重心位置。
飞机在空中的转动，是绕飞机的重心进行的。
因此，确定飞机重心位置是十分重要的。
飞机重心的前后位置，常用重心到某特定翼弦上投影点到该翼弦前缘点的距离，占该翼弦的百分比来表示。
这一特定翼弦，就是平均空气动力弦（MAC ）。
所谓平均空气动力弦，是一个假想的矩形机翼的翼弦。
该矩形机翼和给定的任意平面形状的机翼面积、空气动力以及俯仰力矩相同。
在这个条件下，假想矩形机翼的弦长，就是给定机翼的平均空气动力弦长。
机翼的平均空气动力弦的位置和长度，均可以从飞机技术手册上查到。
有了平均空气动力弦作为基准，就可以计算飞机重心相对位置。
燃油的消耗等都使飞机重心位置发生变化。
有了平均空气动力弦作为基准，就可以计算飞机重心相对位置。
设重心的投影点到前缘点的距离为X T ，平均空气动力弦长为b A ，则重心相对位置可用下表示： 飞机各部分重力的合力叫飞机的重力G=G 1+G 2+G 3+G 4+G 5+. . . . .图7.6.1 飞机重心 图 7.6.3 平均空气动力弦 图 7.6.2 飞机重心相对位置 T = 100%X T b A2、飞机的机体轴通过飞机重心的三条互相垂直的、以机体为基准的坐标轴，叫机体轴。
G=G i+ G 2+ G 3+ G 4+ G 5+ .......所谓平均空气动力弦，是一个•假想的矩形机翼的翼、弦。
该矩形机翼和给定的任意平面形状的机翼面积、 空气动力以及俯仰力矩相同。
在这个条件下6.假想矩形机翼的弦长，就是给定机翼的平均空气动力弦长。
机翼的平均空气动力弦的位置和长度，均可以从飞机技术手册上查到。
有了平均空气动力弦作为基准，就 可以计算飞机重心相对位置。
飞机飞机对置与装载情况有关， 要发生移动。
如果飞机前总载重增加，重心位置前 燃油的消耗等都使飞机重心位置发生变化。
有了平均空气动力弦作为基准 平均空气动力弦长为76| b A而与飞机飞行状态无关。
当载;载重减少，重心位置后移。
在飞行中，收放起落架、， 就可以计算飞机重心相对位置。
设重心的投影点到前缘点的距离为 X T ， b A ，则重心相对位置可用下表示：图763平均空气动力弦 第六节飞机重心的计算、飞机的重心和重心位置的表示1飞机重心确保飞行安全的要求和条件是多方面的，重要的一点就是要保证飞机平衡。
飞机的重心必须在安全的 范围内，保证飞机飞行具有良好的操作性和稳定性。
飞机重心具有以下特性： （1）飞行中，重心位置不随姿态改变。
（2）飞机在空中的一切运动，无论怎样错综复杂，总可以分解为：飞机各部分随飞机重心一道的移动和飞机各部分转绕着飞机重心的转动。
本节将着重介绍飞机的重心、重心计算的方法，以及飞机的平衡，稳定性和操纵性。
重力是地球对物体的吸引力，飞机的各部件（机身、机翼、尾翼、发动机等）、燃油、货物、乘客等 都要受到重力的作用，飞机各部分重力的合力，叫做飞机的重力，用 G 表示。
重力的着力点，叫做飞机的重心。
重心所处的位置叫做重心位置。
飞机在空中的转动，是绕飞机的重心进行的。
因此，确定飞机重心 位置是十分重要的。
飞机重心的前后位置，常用重心到某特定翼弦上投影点到该翼弦前缘点的距离，占该翼弦的百分比来 表示。
这一特定翼弦，就是平均空气动力弦（MAC 。
民航培训资料之载重平衡讲义
目录Content
一、载重平衡基础知识
二、舱单
一、载重平衡基础知识
一、载重平衡基础知识
一、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。
一、载重平衡基础知识
力矩=力×力臂
指数（INDEX）：用来衡量飞机重心相对于力臂参考点的力矩的大小
（简而言之，指数是缩小了一定倍数的力矩）
干使用指数（DOI ）：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
一、载重平衡基础知识
目录Content
一、载重平衡基础知识
二、舱单
二、舱单
结束。
飞机载重平衡和重心知识要点飞机载重平衡和重心知识要点飞机由于自身结构强度、客货舱容积、运行条件及运行环境等原因，都必须有最大装载量的限制。
那么，下面是店铺为大家整理的飞机载重平衡和重心知识要点，欢迎大家阅读浏览。
一、飞机的载重1.飞机的最大业务载重量飞机由于自身结构强度、客货舱容积、运行条件及运行环境等原因，都必须有最大装载量的限制。
飞机是在空中飞行，要求具有更加高的可靠性和安全性以及更加好的平衡姿态，而货物装载量、装载位置和旅客客舱座位分布直接影响飞行安全和飞机平衡。
因此严格限制飞机的最大装载量对飞行安全至关重要。
飞机的最大起飞全重、最大落地全重、最大无油全重、最大起飞油量、航段耗油量、飞机的最大业载量和空机重量是飞机制造商在交付用户时提供的静态业务数据。
2.飞机的最大起飞全重(MTOW)飞机的最大起飞全重是飞机在起飞线加大马力起飞滑跑时全部重量的最大限额。
限制飞机的最大起飞重量主要有以下几个方面的原因：(1)飞机的自身结构强度;(2)发动机的功率;(3)刹车效能限制及起落架轮胎的线速度要求。
影响飞机的最大起飞重量的因素主要有：(1)大气温度和机场标高;(2)风向和风速;(3)起飞跑道的情况：跑道长度越大，起飞重量可以越大，因为可供飞机起飞滑跑的距离越大。
例如当跑道长度达到3200米时，可以起降大型飞机，当跑道长度只有1700米时，只能起降中小型飞机，(4)机场的净空条件：机场的净空条件是指机场周围影响飞机安全、正常起降飞行的环境条件，例如高建筑物、高山、鸟及其他动物的活动等情况;(5)航路上单发超越障碍的能力;(6)是否使用喷水设备;(7)受襟翼放下角度的影响;(8)噪音的限制规定等。
3.飞机的最大落地全重(MLDW)飞机的最大落地全量是在飞机设计和制造时确定的飞机着陆时全部重量的最大限额。
限制飞机的最大着陆重量的原因主要有：(1)飞机的机体结构强度和起落架允许承受的冲击载荷;(2)飞机的复飞爬高能力。
轻型复合材料电动飞机重量及重心估算研究摘要：在飞机初步方案设计阶段，对各部件、各系统的重量和重心计算是比较困难的，将这些重量和重心求出来以后，进一步计算全机的重量和重心就比较容易了。
文章结合某型双座电动复合材料飞机重量和重心数据，给出了在初步方案设计时，轻型复合材料电动飞机的重量及重心的估算方法。
标签：复合材料;电动飞机;重量;重心在飞机设计研究中，表明飞机结构重量增加对飞机设计的影响是可能的。
如果飞机技术指标（如航程，起飞性能等）保持不变，那么较差的设计，增加了结构重量并将导致较大的油耗，较大的发动机，更强的起落架，较大机翼面积和尾翼面积。
反过来，这些增加将要求更重的结构。
这个恶性循环影响即众所周知的“重量增长”。
方案研究表明对于飞机上每千克不必要的结构重量，飞机最大起飞重量将增加约3kg。
对于飞机采用复合材料来说，可以实现飞机减重的效果，因此，目前大量的轻型飞机采用复合材料结构。
在飞机初步设计阶段，飞机的重量对飞机设计的影响比其他任何设计参数都大。
在飞机初步方案设计阶段，对各部件、各系统的重量和重心计算是比较困难的，将这些重量和重心求出来以后，进一步计算全机的重量和重心就比较容易了。
在早期设计阶段，不得不使用飞机所有部件的历史统计数据进行估算。
对于轻型复合材料电动飞机，目前发展较缓慢，因此复合材料电动飞机的重量估算方法及统计数据相对传统的飞机来说较少。
文章结合某型双座电动复合材料飞机重量和重心数据，给出了轻型复合材料电动飞机的重量及重心的估算方法。
1 轻型复合材料电动飞机部件重量估算飞机重量是连接设计活动中所有分别进行设计的共同因素（空气动力学、结构、推进、布局、适航性、环境、经济性和使用方面）。
飞机重量对性能、设计、经济性和管理规章等方面的重要性如图1所示。
图1 对飞机重量的影响电动飞机与传统燃油飞机相比，其能源来源于电池，因此，其全机重量m 可以用下式来表达：m=m结构+m动力+m航电+m操纵+m有效其中动力系统的重量包括电池重量。
教材教法飛機載重與平衡實習-小飛機重心計算影響飛機飛行安全最重要的因素是載重與平衡，一架超重的航空器或重心不在規定範圍之內，是非常危險而且沒有效率。
在航空器設計之初，設計者暨工程師必須將飛機的載重與平衡考量在適當的位置，當航空器進行營運操作時，駕駛員及航空維修技術人員接續起此責任。
如果不考慮航空器的個別差異，有兩種共通的特性需考慮，一個是對重量的限制，另一個是對重心的範圍必須侷限於規定之範圍內。
前者在航空器設計之初就決定最大重量(maximum weight)，所有航空器最大授權重量及設備列表都在都根據機型認證資料表（Type Certificate Data Sheets，TCDS），依照操作時的狀況，機翼或旋翼所能提供升力之大小，決定航空器起飛重量，此外航空器結構強度也會限制飛行安全的最大重量；而理想重心的位置及重心所能移動的最大範圍，都是經過設計者精心計算的。
所謂重心(center of gravity，CG)可視為飛機上某一點，將飛機在空中懸掛起會保持水平平衡姿態，通常我們計算飛機重心是利用下列公式：飛機總力矩飛機重心（從參考線算起）＝飛機總重製造廠商會提供航空器空重及空重重心的位置，所謂空重（empty weight）是指機身、發動機及其它安裝在飛機上固定或永久性設備重量之和，空重重心就是上述設備的水平平衡點。
航空維修技術人員在維修航空器或操作維修檢查工作要記錄最新的載重與平衡資料，尤其是經過修理(repairs)或變更(alterations)，更要記錄其變化。
航空器超重將引起以下一些問題：＊航空器需要更大起飛速度，表示需要更長的跑道距離。
＊降低爬升率、爬升角度。
＊降低實用升限（service ceiling），實用升限是指標準大氣情況維持每分鐘100呎之穩定速率爬升，可達到的最大高度。
＊降低巡航速度＊所短巡航距離。
＊機動性或靈敏度降低。
＊著陸速度變高，增加著陸跑道長度。
＊超重將衝擊結構，引起損傷，尤其是起落架。
1 基于统计方法的重量估算1.1 机身重量f FUS f f f f f L C p 222M =(9.75+5.84B )(-1.5)(B +H )(B +H )2273.270.790.58(9.75 5.84 6.062)( 1.5)(6.062 6.062)6.062 6.062⨯=⨯⨯+⨯-++32194.9815kg = 其中：1、 -机身长度（m ）：73.272、 -机身最大宽度（m ）：6.0623、 -机身最大高度（m ）：6.0624、-增压机身系数，对于客机取0.795、 -客舱内外压差（bar ），典型值为0.581.2 机翼重量估算1.2.1 理想的基本结构重量 零燃油重量：00(1)128835fuel ZW M M M kg M =-=惯性影响因子：01[0.2(1/)]0.42ZW r M M =-+-=机翼材料的工作许用应力：（运输机的最大设计过载为2.5-3.0取2.5）1.752.50.5500.75 1.51.752.50.550.75 1.55R 1.12[(1)sec sec ]104.1259.6207690111.12[(10.35)]10384.03060.14cos32cos326038.31210a NrA M f S Paλφϕτ=+⨯⨯⨯=⨯+⨯⨯⨯⨯=⨯1.50.51.50.551920R (1)sec sec /1119209.6384.0306 4.125(10.35)/(0.146038.31210)cos32cos320.1025C a m A S Nr f λφϕτ=+=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯= 1.250.520.520.250 1.250.520.520.253(10.340.44) 2.2()(10.72)3384.03060.14384.0306(10.340.350.440.35) 2.20.14()(10.350.720.35)207690.012409.69.6r S S m M AR AR τλλτλλ⎡⎤=-++-+⎢⎥⎣⎦⨯⨯⎡⎤=-⨯+⨯+⨯-+⨯=⎢⎥⨯⎣⎦ 计算有：0.10250.01240.1149IPSC r M m m M =+=+= 则理想机翼重量0.114920769023865.5564IPS M kg=⨯=1.2.2 次级机翼结构修正系数机翼上发动机挂架等机翼上的主要因数影响下的惩罚修正系数项如下表，对于我们的设计有部分系数是没有的。
