性能课件:第5章.ppt
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1、飞行性能与计划飞行性能与计划/CAFUC重量与平衡重量与平衡第第 5 章章第第5章章 第第 页页2 飞机的装载配平不仅影响飞机的装载配平不仅影响飞机的稳定性和操纵性,还飞机的稳定性和操纵性,还要影响飞行性能,甚至危及要影响飞行性能,甚至危及飞机和飞行的安全。飞机和飞行的安全。概述概述第第5章章 第第 页页3重心位置对飞机纵向平衡和横侧平衡的影响重心位置对飞机纵向平衡和横侧平衡的影响第第5章章 第第 页页4重心前后位置对飞机俯仰稳定性的影响重心前后位置对飞机俯仰稳定性的影响重心前后位置对飞机俯仰操纵性的影响重心前后位置对飞机俯仰操纵性的影响第第5章章 第第 页页5重心前后位置对升力、阻力以及巡航
2、经济重心前后位置对升力、阻力以及巡航经济性的影响性的影响第第5章章 第第 页页6地面装载失衡造成飞机后坐地面装载失衡造成飞机后坐第第5章章 第第 页页7地面装载失衡造成飞机后坐地面装载失衡造成飞机后坐第第5章章 第第 页页8地面装载失衡造成飞机后坐地面装载失衡造成飞机后坐第第5章章 第第 页页9地面装载失衡造成飞机导向轮溃缩地面装载失衡造成飞机导向轮溃缩第第5章章 第第 页页10本章主要内容本章主要内容飞行性能与计划飞行性能与计划/CAFUC5.1 重量与平衡理论重量与平衡理论5.2 装载平衡图表使用示例装载平衡图表使用示例飞行性能与计划飞行性能与计划/CAFUC5.1 重量与平衡理论重量与平
3、衡理论5.1.1 重心计算的力学原理重心计算的力学原理第第5章章 第第 页页12物体的重心物体的重心5.1.1 重心计算的力学原理重心计算的力学原理物体全部质量集中所在的一点就是重心,重心是物体全部质量集中所在的一点就是重心,重心是物体的平衡点。物体的平衡点。第第5章章 第第 页页13 飞机各部件、燃料、乘员、货物等重力的合力着力点,就是飞机各部件、燃料、乘员、货物等重力的合力着力点,就是飞机这一系统的重心。飞机这一系统的重心。系统的重心系统的重心5.1.1 重心计算的力学原理重心计算的力学原理第第5章章 第第 页页14飞机的重心飞机的重心5.1.1 重心计算的力学原理重心计算的力学原理重心重
4、心CG 飞机在空中的运动,总可分解成飞机各部分随飞机重心一起飞机在空中的运动,总可分解成飞机各部分随飞机重心一起的移动和飞机各部分绕重心的转动。的移动和飞机各部分绕重心的转动。第第5章章 第第 页页15燃料的消耗,人员、货物的变化,都会影响飞机重心位置。燃料的消耗,人员、货物的变化,都会影响飞机重心位置。如何标识飞机的重心?如何标识飞机的重心?5.1.1 重心计算的力学原理重心计算的力学原理第第5章章 第第 页页16要找到重心所在位置应先选定参考点要找到重心所在位置应先选定参考点5.1.1 重心计算的力学原理重心计算的力学原理基准(基准(Datum)是用于标识重心位置的参考点。)是用于标识重心
5、位置的参考点。基准的选定与重心位置无关。基准的选定与重心位置无关。好的基准位置可简化计算结果。好的基准位置可简化计算结果。第第5章章 第第 页页17典型的基准位置有机头、发动机防火墙、机翼前沿等。典型的基准位置有机头、发动机防火墙、机翼前沿等。l 基准基准5.1.1 重心计算的力学原理重心计算的力学原理第第5章章 第第 页页18l 平衡臂平衡臂5.1.1 重心计算的力学原理重心计算的力学原理 对于正常类或实用类飞机来说,通常用重心到基准位对于正常类或实用类飞机来说,通常用重心到基准位置的距离,也就是置的距离,也就是平衡力臂平衡力臂(BA)来表示重心位置。)来表示重心位置。第第5章章 第第 页页
6、19平衡臂确定重心的原理是合力矩定理,即:平衡臂确定重心的原理是合力矩定理,即: 一个力系的合力对任意一点的力矩等于各分力对一个力系的合力对任意一点的力矩等于各分力对同一点的力矩之和。同一点的力矩之和。合力矩定理合力矩定理空机空机基准基准总重总重x乘客乘客燃油燃油货物货物5.1.1 重心计算的力学原理重心计算的力学原理第第5章章 第第 页页20四部分重量和为:四部分重量和为: W=WW=WE E+W+WP P+W+WF F+W+WC C对矩心对矩心O O点的力矩和为:(抬头为正)点的力矩和为:(抬头为正) W WE EL LE E+W+WP PL LP P+W+WF FL LF F+W+WC
7、CL LC C=(W=(WE E+W+WP P+W+WF F+W+WC C) )X X重心位置距矩心重心位置距矩心O O点的距离为:点的距离为: X=X= (W WE EL LE E+W+WP PL LP P+W+WF FL LF F+W+WC CL LC C)/(W/(WE E+W+WP P+W+WF F+W+WC C) )合力矩定理合力矩定理总重量力矩Xcg合WE基准基准WxWPWFWClFlPlClE第第5章章 第第 页页21l 基本空机重量(基本空机重量(Basic Empty Weight) 包括标准飞机重量、选装设备、不可用燃油、全部工作液包括标准飞机重量、选装设备、不可用燃油、全
8、部工作液体如发动机滑油、厨房、电子设备等标准项在内的重量。体如发动机滑油、厨房、电子设备等标准项在内的重量。l 干使用重量(干使用重量(Dry Operating Weight) 在基本空机重量基础上加上旅客服务设施、机组人员及其行李、在基本空机重量基础上加上旅客服务设施、机组人员及其行李、餐食饮用水、报纸等运行项的重量。餐食饮用水、报纸等运行项的重量。5.1.2 重量术语重量术语l 零燃油重量(零燃油重量(Zero Fuel Weight) 飞机除去可用燃油的总重量。飞机除去可用燃油的总重量。l 停机坪重量(停机坪重量( Ramp Weight) 飞机在地面操纵时的重量,它必须小于最大停机坪
9、重量飞机在地面操纵时的重量,它必须小于最大停机坪重量MRW。第第5章章 第第 页页22l起飞重量(起飞重量(Takeoff Weight) 飞机在跑道上开始起飞滑跑时的重量,它必须小于最大起飞机在跑道上开始起飞滑跑时的重量,它必须小于最大起飞重量飞重量MTOW。l滑行重量(滑行重量(Taxi Weight) 飞机在地面开始滑行时的总重量。飞机在地面开始滑行时的总重量。飞机着陆时的重量,它受飞机着陆时起落架强度的限制,飞机着陆时的重量,它受飞机着陆时起落架强度的限制,必须小于最大着陆重量必须小于最大着陆重量MLW。l 着陆重量(着陆重量( Landing Weight) 5.1.2 重量术语重量
10、术语第第5章章 第第 页页23l起飞燃油(起飞燃油(Takeoff Fuel) l航程用油(航程用油(Trip Fuel) l储备燃油(储备燃油(Reserve Fuel) l商载(商载(Payload) 5.1.2 重量术语重量术语第第5章章 第第 页页24l各重量相互关系各重量相互关系干使用重量干使用重量商载商载航程用油航程用油储备燃油储备燃油着陆重量着陆重量无燃油重量无燃油重量起飞重量起飞重量第第5章章 第第 页页25起飞前应确保:起飞前应确保:(1 1)实际起飞重量)实际起飞重量 最大允许起飞重量最大允许起飞重量(2 2) 着陆重量着陆重量 最大允许着陆重量最大允许着陆重量(3 3)
11、无燃油重量无燃油重量 最大无燃油重量最大无燃油重量 而且还应使飞机的重心在飞行中任一时刻不超过允而且还应使飞机的重心在飞行中任一时刻不超过允许的范围。许的范围。l重量限制重量限制结构限制、结构限制、性能限制。性能限制。结构限制结构限制第第5章章 第第 页页26l最大无燃油重量最大无燃油重量第第5章章 第第 页页27Bend ReliefLiftFuel TankFuel TankLiftBend Reliefl最大无燃油重量最大无燃油重量飞机越重,机飞机越重,机翼中的燃油也翼中的燃油也越重。越重。第第5章章 第第 页页28飞机重量飞机重量自身结构、系统自身结构、系统和动力装置和动力装置客舱设备
12、客舱设备商载商载航程燃油航程燃油机组和配餐机组和配餐储备燃油储备燃油干使用重量干使用重量无燃油重量无燃油重量 着陆重量着陆重量起飞重量起飞重量MZFWMLWMTOWl各重量相互关系各重量相互关系第第5章章 第第 页页29基本空机重量基本空机重量 + 机组机组 = 干使用重量干使用重量干使用重量干使用重量 + 商载商载 = 无燃油重量无燃油重量无燃油重量无燃油重量 + 燃油燃油 = 停机坪重量停机坪重量停机坪重量停机坪重量 - 滑行燃油滑行燃油 = 起飞重量起飞重量起飞重量起飞重量 - 航程燃油航程燃油 = 着陆重量着陆重量l各重量相互关系小结各重量相互关系小结第第5章章 第第 页页305.1.
13、3 装载平衡图确定重心的图解法装载平衡图确定重心的图解法l 平均空气动力弦(平均空气动力弦(MAC)MAC)平均空气动力弦是一个假想的矩形机翼的翼弦。平均空气动力弦是一个假想的矩形机翼的翼弦。该机翼的面积、空气动力及俯仰特性与原机翼相同。该机翼的面积、空气动力及俯仰特性与原机翼相同。平均空气动力弦平均空气动力弦. .第第5章章 第第 页页31重心的前后位置常用重心在重心的前后位置常用重心在MAC上的投影到上的投影到MAC前缘的前缘的距离占该距离占该MAC弦长的百分数来表示,即:弦长的百分数来表示,即:xxx xxx % m.a.c 。CGCGXMAC%100MACXXCGCGl 平均空气动力弦
14、(平均空气动力弦(MAC)0%MAC25%MAC75%MAC 100%MAC第第5章章 第第 页页32l 平均空气动力弦(平均空气动力弦(MAC)第第5章章 第第 页页33lemacDatum for B.A.BA of airplane c.g.l 平衡臂与平均空气动力弦平衡臂与平均空气动力弦BA与与%MAC可以相互转换。可以相互转换。基准与基准与MACMAC的关系,就是绝对位置和相对位置的关系。的关系,就是绝对位置和相对位置的关系。第第5章章 第第 页页34例:某飞机重心到基准的距离为例:某飞机重心到基准的距离为3333英尺,其平均空气动力弦英尺,其平均空气动力弦前缘到基准的距离为前缘到基
15、准的距离为3131英尺,且已知平均空气动力弦长为英尺,且已知平均空气动力弦长为1010英尺,则将重心位置转换为英尺,则将重心位置转换为%MAC%MAC形式应为多少形式应为多少? ?l 平衡臂与平均空气动力弦平衡臂与平均空气动力弦第第5章章 第第 页页35AB100%MACCl 平衡臂与平均空气动力弦平衡臂与平均空气动力弦答:重心位于答:重心位于20%MAC20%MAC处。处。第第5章章 第第 页页3635%28%43%WEWC00WPWFWC重量28%31%35%39%43%MTOW力矩0 0(- -)(+ +)WEWPWF37%l 重心包线图的使用重心包线图的使用第第5章章 第第 页页37T
16、akeoffLandingMTOWMLWIn-Flightl 重心包线图的使用重心包线图的使用第第5章章 第第 页页38* Full Main TanksTRIM SHEETBOEING 777-200ALL WEIGHTS IN KILOGRAMSREGISTRATIONFLIGHT NUMBERFROMTOCREWDATEZFW %MACTOW %MACSTAB TRIM200002100022000230002400025000260002700028000290003000031000320003300034000350003600037000380003900040000410004
17、20004300044000450004600047000480004900050000510005200053000540005500056000* 568005700058000000000000011111122233344556677891010111213141413131212111110998877655443322110-1-1-2-2-3-3-4-4-5-5-6-6-7-8-8-9-9-10-10-11-11-12-12-13-14-14-15-15-16-16-17-17-18-18-19-19-20-21-21-22-22-23-23-24-25-25-26-27-27-
18、28-28-29-29-30-30-30AIRCRAFT WEIGHT (KG / 1000)FUEL CORRWt(KG)IndexIndexIndex59000600006100062000630006400065000660006700068000690007000071000720007300074000750007600077000780007900080000810008200083000840008500086000870008800089000900009100092000930009400095000960009700098000Wt(KG)99000100000101000
19、102000103000104000105000106000107000108000109000110000111000112000113000114000115000116000117000118000119000120000121000122000123000124000125000126000127000128000129000130000131000132000133000134000135000136000137000137800Wt(KG)D043W176-3July 2000DOIFuel IndexINCREASED GROSS WEIGHTVALID ONLYFOR:A6-E
20、ML0a0b0c12345Max: 30617 KGMax: 22226 KGMax: 4082 KGMLW 213188 KGMZFW 199580 KGMTOW 267619 KG1301401501601701801902002102202302402502602702802903000510 152025 3035 404550 5560 6570 758085 9095 1001015 202530 3540 4550 556065 7075 808590 9505100II16IIIFor takeoffs aft of this limit, AFM-DPIAlternate F
21、orward Center of Gravitylimit may be used with ALTFWD C.G.input of 25% MACFor takeoffs aft of this limit, AFM-DPIAlternate Forward Center of Gravitylimit may be used with ALTFWD C.G.input of 32% MACINDEXMAX 490aMAX 1780bMAX 126MAX 15308 KG1MAX 17780 KG2MAX 11113 KG3MAX 12700 KG4MAX 4082 KG5AFT BELLY
22、BULKFWD BELLY0c10 PAX10 PAX50 PAX1000 KG1000 KG1000 KG1000 KG1000 KG2345678STAB TRIM18202224262830323436384042%MACDo not operate inthis area duringtakeoffI* Full Main TanksTRIM SHEETBOEING 777-200ALL WEIGHTS IN KILOGRAMSREGISTRATIONFLIGHT NUMBERFROMTOCREWDATEZFW %MACTOW %MACSTAB TRIM2000021000220002
23、3000240002500026000270002800029000300003100032000330003400035000360003700038000390004000041000420004300044000450004600047000480004900050000510005200053000540005500056000* 568005700058000000000000011111122233344556677891010111213141413131212111110998877655443322110-1-1-2-2-3-3-4-4-5-5-6-6-7-8-8-9-9-1
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