配载平衡 第7章

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1、第7章飞机重心与平衡7.1飞机的平衡、稳定性、操纵性7.2飞机重心位置表示7.3飞机重心位置计算7.1飞机的平衡、稳定性、操纵性机体坐标轴横滚---飞机绕纵轴的转动俯仰---飞机绕横轴的转动偏航---飞机绕立轴的转动7.1飞机的平衡、稳定性、操纵性平飞过程中飞机受力重力WL升力L推力TDT阻力DW7.1飞机的平衡、稳定性、操纵性7.2.1作用力平衡飞机在平飞过程中，处于受力平衡状态推力=阻力等速运动升力=重力水平直线运动7.1飞机的平衡、稳定性、操纵性7.2.2力矩平衡各力对重心的力矩之代数和为零。1.俯仰平衡（纵向平衡）2.横侧平衡3.方向平衡7.2飞机重心位置表示1.翼弦厚

2、度c=max{c}弯度f=max{f}翼型中弧线上弧线前缘后缘弦长b翼弦下弧线7.2飞机重心位置表示2.标准平均翼弦（SMC）标准平均翼弦长度＝机翼面积/翼展7.2飞机重心位置表示3.平均空气动力弦(m.a.c)将实际的机翼等效成与之面积相等、且具有相同空气动力特性的矩形机翼。该矩形机翼的弦长与原机翼某处翼弦长度相等，则原机翼的这条翼弦叫做平均空气动力弦。7.2飞机重心位置表示4.飞机重心位置表示通常使用%m.a.c来表示重心的位置7.2飞机重心位置表示确定平均气动弦的方法7.2飞机重心位置表示7.2飞机重心位置表示在装载配平工作中MAC仅仅用于表示重心的位置，也可以用SMC来

3、给出重心位置。7.3飞机重心位置计算ò代数法ò站位法ò指数法ò平衡图表法ò计算机配载平衡法7.3飞机重心位置计算7.3.1代数法1.定义：以重心到基准点的距离作为未知数x，逐项计算力矩，最后计算重心位置的方法代数法中的基准点可任意选取7.3飞机重心位置计算2.确定重心的力学原理装载配平单确定重心的力学原理是合力之矩定理:一个力系的合力对任一点之力矩等于各分力对同一点的力矩之和。对空间力系,力矩是矢量。对平面力系,力矩可用标量表示。对确定飞机重心的情况而言,是平面力系,而且是平行力系。确定飞机重心的情况可简化为如下例所示。7.3飞机重心位置计算2.确定重心的力学原理例:设右图示的

4、系统由板子及三个重物组成，其重量分别为W、EW、W、W,试确定这个系统的重心。这个例子中的板子重FCP量W相当于飞机基本重量，W为旅客重,W相当于油量,WEPFC相当于货物,整个系统的重心相当于飞机的重心。7.3飞机重心位置计算可取任一点O做为矩心(0点可在板子以外),规定抬头力矩(顺时针)为正,低头力矩(逆时针力矩)为负,此系统的合力(相当于飞机总重):Ｗ＝W＋W＋W＋W＝∑Ｗ，按合力之矩定理有:EPFCW×x＝W×L＋W×L＋W×L＋W×L＝M＋M＋M＋M；EEPPFFCCEPFC式中:x、L、L、L、L分别为各力对矩心O点之力臂,在EPFCO点之后的力臂为正，由上式算出的

5、x即重心到0之力臂。这样就确定了力系之合力(即飞机之重心)之位置。7.3飞机重心位置计算7.3.2站位法1.站位基准点法BA:重心占位数G重心位置用重心站位表示7.3飞机重心位置计算7.3.2站位法2.平均空气动力弦百分比法BA:重心占位数G将重心站位换算成平均空气动力弦百分比表示重心位置7.3飞机重心位置计算7.3.2站位法3.平衡基准点法重心到平衡基准点的距离平衡基准点站位0站位平衡基准点G重心站位重心到平衡基准点的距离=重心站位-平衡基准点站位重心位置用重心到平衡基准点的距离表示7.3飞机重心位置计算7.3.3指数法1.定义：指数即指缩小了一定倍数的力矩,因此指数的加减即

6、代表了力矩的加减。对不同机型缩小的倍数可能是不同的。由于飞机重量（使用空机重、油量、货物等）很大,所以计算出来的力矩很大，使用不方便,所以使用的是缩小了一定倍数的力矩。7.3飞机重心位置计算7.3.3指数法2.计算公式：W×x＝W×L＋W×L＋W×L＋W×LEEPPFFCC＝M＋M＋M＋MEPFC基本重量指数=重量x(重心站位-平衡基准点站位)+常数缩小系数单位装载量的力矩数单位装载量指数＝缩小系数7.3飞机重心位置计算基本重量指数(DOI)的计算：DOI7.2飞机重心位置计算重心指数DatumConstant(Index)WEIGHT的定义-100-80-60-40-2002

7、0406080100INDEXIndex=Weightx(BalanceArm-DatumBalanceArm)+DatumMomentConstantConstant7.2飞机重心位置计算以B737-300某飞机为例，图示公式为配载平衡手册中给出的指数计算公式站位、平衡力臂与指数站位(STATION)和平衡力臂(BALANCEARM)都是沿飞机纵轴的坐标，但平衡力臂B.A.是到零站位的实际距离，而站位B.S.(BodyStation)一般不是实际距离(仅对原型机B.A.＝B.S.＝到零站位