飞机重量估算分析与方法探讨

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1、飞机重量估算分析与方法探讨【摘要】重量估算是飞机设计的重要环节，由于用途不同、重量历史数据不同，技术人员会根据各自不同情况和经验选用，重量计算是重量反复迭代过程，所以重量计算是飞机设计的难点，本文从工作流和数据流两方面对重量估算进行探讨。【关键词】重量估算;重量分类；估算方法；数据库0引言重量设计T作贯穿飞机方案论证、工程研制、设计定型、试生产及服役期的全生命周期，直接服务于飞机参数选择、总体布置，以及飞机的性能、载荷、气动弹性特性和成本费用估算等，产生的计算与分析的结果数据在某种程度上决定了飞机研制的成败。重量设计工作在飞机研制的整个过程，大致可划分为重量估算、重量分

2、配、质量特性数据计算和称重检验四个方面的工作，其中重量估算是每个型号设计和发展的重要环节，是方案论证阶段的总体布局的重要组成部分，其中的重量指标是方案论证阶段的基本原始数据之一，将作为一项设计目标来检查和考核。重量估算是釆用先进的质量特性估算手段，建立清晰的工作流和数据流，实现方案论证阶段飞机重量、重心、惯性矩的快速、有效分析，从而能够准确掌握飞机的重量状态，制定客观、合理的重量指标，提供准确的重量数据，以便及时对飞机的各项性能进行准确分析和评估，供方案论证阶段使用。1重量估算的工作流1.1内容重量估算是在基木确定的使用性能参数和总体儿何参数，如最人起飞重量、使用过载、

3、座舱压差、载重、机体几何尺寸等约朿参数，对飞机的目标重量（止常起飞重量等）进行多种方法的评估，继而估算飞机空机及各部分的重量，汇总为空机重量重心、使用空机重量重心、燃油重量重心、空机满油重量重心、转场重量重心、最大起飞重量重心及进行其他质量特性数据的估算。1.2流程重量估算在概念和初步设计过程中是重量反复迭代过程，从起飞重量的预测值开始，逐步逼近精确值，迭代过程终止得到的起飞重量、空重、各部分的重量及相关质量特性数据。重量估算在概念和初步设计阶段的反复迭代过程见图lo考虑到估算工作由粗到细，及其内在联系和先后次序,又可以进一步细化为起飞总重估算、空重总重估算和各部件重量

4、估算三个阶段，但三个阶段的重量参数并不是相互割裂，而是紧密联系。图11.3方法飞机重量估算方法有许多种，简繁和准确程度也很不一样，但在飞机概念和初步设计阶段所用的方法，在原理上都是利用统计资料和一些近似计算公式，按逐步逼近的方法求解近似值，所以起飞总重、空机重量、各部件重量的估算方法大致可以归纳为两类：“原准统计法”和“统计分析法”。凡是利用统计数据，参照原准机，主要依靠经验进行飞机设计参数估算的方法，称之为“原准统计法S凡是利用统计数据或实际结果作为原始数据，而主要以数学解析或数学规划方法求解，则称之为“统计分析法”。起飞总重、空机重量和各部件重量三个阶段具体估算方法

5、如下：1.3.1起飞总重估算起飞总重估算主要有以下几种方法：系数法：统计一些类型相似的飞机结构、动力装置、系统设备、载油量等占飞机起飞重量的百分比数，根据此百分比数的大小佔算飞机的起飞重量。任务剖面法：根据飞机任务剖面和使用要求，确定飞机初步燃油量得出飞机的起飞重量。推重比法：根据飞机起飞推重比的大小确定飞机的起飞重量。类比法：根据现有飞机的起飞重量和部件重量，通过类比处理估算飞机的起飞重量。1.3.2空机重量估算在给定起飞重量的条件下，可采用粗略的统计计算方法估算空机巫量，所以空机重量估算同起飞总重的估算几乎是同时进行的。空机重量估算还要考虑重量的增值，空机重量增值冇

6、多种原因，比如为防止断裂结构加强、增强电子设备能力以及用户增加使用功能等，所以在估算时对这些不定因素引起的重量增值要留出一定的余量。1.3.3各部件重量估算各部件重量估算首先耍进行飞机重量分类，其中空机重量典型简耍的分类划分为四种主要类别；结构类、动力装置类、设备类及空机装备重量类。各部件重量估算公式在许多资料都做了详细的介绍，由于机型和重量历史数据的不同，不同设计部门会根据各自不同情况和经验选用。精确的分类重量估算是运用统计分析公式，这些公式是用相当成熟的回归方法推倒的，推导这些公式是一项成果，各企业都有自己的公式。但是好的估算方法是采用几种不同的公式计算每个部件的重

7、量，然后取其平均值是比较合适的。2重量估算的数据流2.1重量分类飞机构造复杂，山众多零部件和各种设备组成，对飞机重量进行精确的计算，应从每一个零件和每一种设备入手。但在初步设计阶段，这是根本不可能的，为了重量估算分析和计算的方便，应将飞机的重量划分若干组成成分，即重量分类。虽然这种划分可粗可细，飞机类型和公司的不同在重量分类划分上也存在差异，但是在初步设计阶段重量分类是必须进行的工作。当然任何一种分类方法都不是绝对的，只是为了便于对飞机重量进行分析研究和计算而已。一般重量分类的划分是：起飞重量含空机重量和总载重；空机重量含飞机结构、动力装