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1、1700)38UTIUTYCATEGORYCENTER OF GRAVITY LIMITSNORMALCATEOOfTY:s: 3:!»>!:!»3 »s!»!S» I!柳AJRPUME CG LOCATION LOCATION IMCHES AFT OF DATUM ($TA OO)章九a-n重量与平衡飞行原理CAFUC飞瞬書i®器要影响飞行性能,甚至危及飞机和飞行的安全。The more things change.第九章第3页装载对飞机稳定性影响j一 I 一 一Lateral Un balance Will Cause W
2、ing HeavinessLongitudinal Unbalanee Will Cause Either Nose or Tail Heaviness第九章第5页装载对飞机稳定性影响第九章第#页本章主要内容9.1重量与平衡术语9.2重量与平衡原理9.3重量与平衡的确定方法9.4重量的移动和増减9.5飞机不同类别时的重量与平衡问题9.1重量与平衡术语飞行原理CAFUC基准对于小飞机来说Z通常用重心到某一基准位置 的距离来表示重心位置。典型的基准位置有机头. 发动机防火墙机翼前沿等。The datum重量术语> 基本空机重量(Basic Empty Weight )包括标准飞机重量、选装设
3、备、不可用燃油、 全部工作液体如发动机滑油。>最大停机坪重量(Maximum Ramp Weight )飞机在地面操纵时的最大重量。> 最大起飞重量(Maximum Takeoff Weight )飞机在跑道上开始起飞滑跑时允许的最大重量。> 最大着陆重量(Maximum Landing Weight ) 飞机着陆时允许的最大重量。> 滑行重量(Taxi Weight )飞机在地面开始滑行时的总重量。> 零燃油重量(Zero Fuel Weight ) 飞机除去可用燃油的总重量。> 商载(Payload )指乘客.货物.行李.邮件的重量。> 干使用重量
4、(Dry Operating Weight )在基本空机重量基础上加上机组重量。第九章第11页-H雷删刪+刚嘩1田删M 1BMW+SU1SW 西基本空机重量干使用重量无燃油重量起飞重量飞机各重量之间的关系1'1 - 起飞重量停机牒严油第九章第15页本章主要内容9.1重量与平衡术语9.2重量与平衡原理 9.3重量与平衡的确定方法 9.4重量的移动和増减 9.5飞机不同类别时的重量与平衡问题第九章第12贡飞行原理CAFUCII 醫BI-llrM刪 s力矩的计算(Lb) X (In) = (Lb-ln)50 X 100 = 5,000Note: The datum is assumed to
5、 be located at the fulcrum.第九章第19页平衡的取得本例中,矩心 即为重心。(Lb) X (In) = (Lb-ln)100 X 25 = 2,50050 X 50 = 2500TOTAL = 5,000第九章第21页确定重心的原理装载平衡图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同一点的力矩之和。We四部分重量和为：W=WE+Wp+WF+Wc对矩心0点的力矩和为：（抬头为正）wWEX LE+WpX Lp+WFxLF+Wcx 1= (WE+WP+WF+L WC)X第九章第16页 重心位置距矩心0点的距离为:本章主要内容9.1重量与平衡
6、术语 9.2重量与平衡原理 9.3重量与平衡的确定方法 9.4重量的移动和増减 9.5飞机不同类别时的重量与平衡问题第九章第17贡飞行原理CAFUC9.3重量与平衡的确定方法小型飞机的重量与平衡确定方法一般分为三种:计算法.表格法和曲线法。飞行原理CAFUCIB6I躲姗匸睐。舉只覆踐舉RBW竝曲锻毋 。間绘34<喘12|舉紅嘤«刪换刪從、«刪悭如盘县产朕虫力矩的计算Weight Lb习Arm AftDatum (Inches：)Nbrnent (In丄b刃Empty Weight150085.9128850Pilot mnd Frarn Fsesenger34080.
7、527370Passengers (Rear Se*ts*170118.120077Fuel (48 Gallon Lteodmum)26795.025365Bggsge* (200 Lbs. tvfe>imum)100H2.8H2S0Ramp Weight (2447 Lbs. HormsJ 2027 Lbs. Utilityrvfemum)237790.8215942Fuel AllowanceFor Engine Starts Taxi snd Run Up-7gQ-665To Loaded Airplane (244Q Lbs. Norrn 2020 Lb. Utility Mo
8、xim-jm)237090.8215277WEIGHT AND BALANCEFA-28-1&L WARRIOR IITotsds must be within approved weight mnd CG .limits It is (he responsibility of the airplane owner 3nd the pilot lo insure ths上 the dirplrie is loaded prop&rty. The Basic Empty Weight C.G. is not*d on th« Weight and BdJdr>c&
9、#171; Data Form.UtilHy Category Operation - No bsgage or aft p&ssetigers aJlowed.WEIGHT AMD BALANCE LOAD ING FORM第九章第27页重心包线及重心确定第九章第29页表格法表格法不需用重量乘以力臂得到力矩,而是直接使用制造厂 家提供的一系列力矩表来确定。在这种方法中,重心范围通常用对应的力矩范围来限制。第九章第31页SAMPLE LOADING PROBLEMWeight Moment/100Basic Empty WeightFuel Main Tanks <44 Gal)
10、 Front Seat PassengersRear Seat PassengersBaqgaae2.015264300190301.55419S25423042Total2,7992-27»/100例1某小型飞机前排乘坐两人 （包括驾驶员） < 重量分别为:1301b与1701b ;后坐 一人 f 1901b ,行李 301b f 主油箱燃油44gal r利用右 表确定其装载是否符合要求。答案：总重为27991b,总力矩 2278inb在2254 2381inb范围内,符合要求。WeightMinimum100Maximum16171600162518081632181716
11、401825164ft1834165618431663185116711860167918681686187722C016941685221017021894222017091903223017171911224017251920225017331928226017401937227017481945175619542290”63,96323CO1771197123101779198023201786198823301794199723401802200523501810201423601617202323701825203123Q01833204023901840204824CO164820
12、572410185620652420166320742431871208324401879209124SO18B721002401894210824701092211724£O1911212524901921213425CO1932214325101942215125201953216025301963216825401974217625501984218425O1995219225702005220025£O2016220625$O2026221626CO2037222420482232205B223920692247209022552090226321012271211
13、22279212322672133229521442303215523112166231921772326210823342199234222102350222123582232236622432374二阪0225423 io226523fe282022762397283022872405284022982413285023092421266023202426287023322436283234324442S9023542452?5C023653460291023772468292023882475293023992483294024112491295024222499You can inte
14、rpolate or as in this case, add appropriate numbers第九章第#页曲线法曲线法不需用重量乘以力臂得到力矩，而是直接使用制 造厂家提供的曲线图。在这种方法中重心包线通常反映的是重量与力矩，而不第九章第33页是重量与重心。If the intersection of the lines is within the envelope, the loading is acceptable.，T、.njrnimi!i 虫Hnnr cCNirnor onwrr MOMFNTFkVR OPf xsiianrf'ncnvFind the totai we
15、ight and total moment lines on the graph.2第九章第#页曲线法步骤350:25020010050Find the weight for the pilot and front seat passenger.<40W.i-PS a”空呼。西号恪畀loading J GRAPH.;Read across to the diagonal line, then 症皐!g go to the bottom andread the moment.Record the moment on your worksheet.Repeat the process for
16、 rear seat passenges, baggage, and fuel.第九章第35页曲线法步骤(|m Find the total weight arid loiai moment lines on the graph.If the intersection of the lines is within the envelope, the loading is acceptable.第九章第37页7. 二十某飞机已知装载为： 前排人员重340lb , 后排人员重300lb , 燃油40gal f行李1 区201b ,判断本装载 是否i两足要求。SAMPLELOADING PROBLE
17、M1.2.答案:总重为2367也总力 矩为1048inb所 确定重心符合正常 类装载要求 > 但不 符合实用类要求。3.4.5.Basic Empty Weight (Use the data pertaining to your airplane as it is presently equipped.) Includes unusable fuel and full oilUsable Fuel (At 6 Lb/Gal)Standard Tanks (40 Gal Maximum).Long Range Tanks (50 Gal Maximum).Integral Tanks (
18、62 Gal Maximum)Integral Reduced Fuel (42 Gal)Pilot and Front Passenger (Staticn 34 to 46).Rear PassengersBaggage Area 1 or Passenger on Child's Seat(Station 82 to 108, 120 Lb Max).Baggage Area 2(Station 108 to 142, 50 Lb Max.)7. Weight and MomentWeight (Lb)Moment (Lb-ln/ 1000)1,46757.324011.5340
19、12.730021.8201.92,367105.26.第九章第27页50100Load Moment/1000 (Kilogram-Millimeters)150200250300350400o40LOADINGGRAPH"200Maximum Usable Fuel* Standard Tanks* Long Range Tanks * Internal Tanks2025UnLiters1012.715Load Moment/1000 (Pound-Inches)10 V- _ 4 o 07 o o o o o o o 5Z 0 5 0 5 0 5 3尿 3 2 2 1 1(s
20、punod) U|6 一爹 pcuol62 Gal (234.7 Liters)50 GaP* r (189.3 Liters) ，-atll III educed* jZ 159.0 Litersi*7575.7189.3r0(113.r007550Irk530第九章第29页Loaded Airplane Moment/1000 (Kilogram-Millimeters)6007008009001000110012001300(slucubo-一 ue-d一<poppol003200220000200080090000500645(spunod) 1-&-<1>m
21、 ue-d<p<l>peo第九章第29本章主要内容9.1重量与平衡术语 9.2重量与平衡原理 9.3重量与平衡的确定方法9.4重量的移动和増减9.5飞机不同类别时的重量与平衡问题9.4重量的移动和增减飞行原理CAFUC®重量的移动计算公式移动的重量重心改变量 飞机总重量一重量移动的距證例3：飞机总重量为7,800磅f重心位置81.5英寸,重心后极限为80.5英寸。后行李舱力臂为150英寸f前行李舱力臂为30英寸。 试确是:最少需要将多少重量从后行李舱移至前行李舱？解：移动的重竪li击昼朮叠飞机总重量重量移动的力臂改变量(81.580.5)x 7800 = 65(15
22、0-30)例2:飞机的重量为3 200磅,重心为45.6英寸。将一只重120磅的箱 子从货区"B”（其力臂为99英寸）移到货区"A”（其力臂为70英寸）。 当重量移动后，重心移动了多少英寸？解：_重心改变蚤重量移动的力臂改变量尊勰驚飞机总重量W)x 爲 1.1盒子重量A120 lbf70 in99 inB货艇区重心移动距离1203 200X第九章第33页第九章第#页货物移动距离第九章第#页第九章第#页重量的増减计算公式重量的改变量重心改变量新的总重一增减重量与原重心的腐在重心后减去重量或在重心前增加重量,全机重心前移; 在重心前减去重量或在重心后増加重量,全机重心后移例：
23、飞机原总重6,680磅,原重心位置80英寸f准备在力臂为150的行李 舱中增加行李140磅。试确定新的重心位置。解：重心改变量=增减重量与原重心的磨X重量的改变量新的总重= (150 80) x1406680 + 140由于是在重心后增加重量,全机重心后移，新的重心位置为 0+1.4=81.4 英寸。第九章第35页本章主要内容9.1重量与平衡术语 9.2重量与平衡原理 9.3重量与平衡的确定方法 9.4重量的移动和増减图9.5飞机不同类别时的重量与平衡问题9.5飞机不同类别时的重量与平衡(spunod600乙24002367Loaded Arplane Moment/1000 (Kilogra
24、m-Millimeters)7008009001000110012001300CENTER OF GRAVITY 一 MOMENT ENVELOPE110000220012Normal Category-105050a)ue_d4v pa)peo-l第九章第38页第九章第38页飞行原理CAFUC第九章第38页大多数训练用小型飞机一般可同时适用于正常类和 实用类两种类别。其差异在于重量极限和重心范圉不 同,从而使飞机的飞行范圉和强度限制有所不同。第九章第38页正常类 最大重量:24401b 最大行李：2001b 重心范围重量为Piper Warrior实用类最大重萝:汐01bB李&董心范围重量为限 83.0in；后极限93.0in;第九章第38页本章小结重量术语和重量间的关系重量计算的力学原理计算法、表格法和曲线法确定飞机重量与平衡的方法重量的移动与増减第九章第40页飞行原理/CAFUC