山海那边的云端
2024
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编者按
航空器重量的控制固然重要,但是定期给飞机称重却绝非为了减肥,更不是为了测量它的体脂率。
航空器称重是一项非常重要的操作,目的是确保飞机的重量和重心位置符合飞行安全要求。这一操作对于航空器的性能、飞行操控和安全性至关重要,尤其是在航空器维修、改装、首次投入使用或定期检修时。
本文分享航空器称重的目的、典型实施步骤以及执行称重工作需要注意的事项。
注意:本文所述航空器,主要所指为典型固定翼飞机及直升机,为避免歧义,特此说明。
一、航空器称重的目的
注释:上图图示为某型直升机称重目的及实施依据,而大型固定翼飞机通常有专门的Weight and Balance Manual (WBM)作为实施依据。
确保飞行安全:
航空器的重量和重心位置直接影响其飞行性能和操控性。超重或重心位置偏移可能导致航空器在起飞、着陆和飞行过程中难以操控,增加事故风险。
确定航空器的基本空重:
航空器称重可以精确确定飞机的基本空重(Basic Empty Weight,BEW),这是指没有载荷但包含固定设备和必需的操作液体(如液压油、润滑油)的重量。了解基本空重有助于计算起飞重量和着陆重量。
确定重心位置:
除了总重量外,称重还可以确定航空器的重心位置,即重心位置是否在设计允许的范围内。重心过于靠前或靠后都会影响航空器的稳定性和操控性能。
图示:某型直升机重心包线
检查维修或改装后的重量变化:
在航空器经过维修或改装后,可能会增加或减少重量,比如飞机客机改货机、直升机挂载任务设备(绞车、搜索灯、红外摄像头...)等。因此,需要通过称重来重新校准重量和重心,确保飞机性能和安全性不受影响。
满足法规要求:
航空器制造商和航空监管机构通常要求在特定情况下(如定期检查、大修或改装后)对飞机进行称重。符合这些法规要求是确保飞机持续适航性的重要手段。
优化燃油效率:
精确的重量和重心信息有助于优化飞行计划,确保航空器以最经济的方式飞行,从而减少燃油消耗和运营成本。
二、称重的典型实施步骤
图示:B737NG称重依据(WBM)
航空器称重是一个系统性操作,需要专业人员按照标准流程执行。
如上文所述,不同的航空器制造商通常将称重程序归置在不同的手册中,大型固定翼飞机通常配备单独的Weight and Balance Manual (WBM)作为实施依据(如B737NG等),而某些直升机制造商通常将之集成在AMM中的某个章节,如意大利阿古系直升机。
归置手册、章节不同,但是典型实施步骤相似,下文归纳详尽的实施步骤,读者可参考阅读:
注意:需要说明的是,以下内容只做通识,大致了解,不做实施依据。
准备工作确定称重条件:
航空器应处于特定状态,例如没有乘客和货物、油箱内只有规定的燃油量(如剩余油量)。所有可移动的重量,如餐车、行李、松散的物品,都应从航空器上移除,或标记并记录其位置和重量。
调整飞机状态:
调整飞机姿态,通常要求航空器处于水平状态,以确保称重结果的准确性。如果飞机没有停在水平地面上,可能需要使用千斤顶或其他调节设备。
通常航空器有相应的水平调整程序,只有在调整好了LEVEL之后,才能进行称重操作。
图示:某型直升机LEVEL图示
检查设备和校准:使用的称重设备(如地面称重平台或机轮称重器)必须经过校准和检查,以确保称重数据的精度。
称重操作使用称重设备:常用的称重设备包括地面称重平台(平台秤)和机轮称重器。每个机轮下方放置称重器,读取各个机轮的重量。
称重点的选择:
对于飞机,通常在三个点上进行称重:两个主起落架(前轮或后轮)和一个辅助起落架(前轮或尾轮)。这些点的称重数据将用来计算飞机的总重量和重心位置。
对于直升机,测量点在机腹下JACK点。如图示:
读取重量数据:通过称重设备读取每个机轮的重量,确保所有数据准确无误。通常,称重应多次进行,以避免数据误差。 计算总重量:将各个称重点的重量相加,得出飞机的总重量。
重心位置计算重心位置(CG)的计算:根据各个称重点的重量数据,结合航空器的几何尺寸及站位,计算出飞机的重心位置。
总的计算方式就是各个重量点的力矩相加除以总重量,得出的结果就是重心位置,需要说明的是,固定翼飞机和直升机的重心表述方法明显不同。具体计算方式及表述方式可以遵从相应称重章节的具体公式。
注意:直升机的称重程序相比固定翼要复杂,原因也很简单,直升机由于设计特性,偏向任务构型的情况更多,所以重心位置并不在中轴线,而是由多种因素决定。
检查重心位置是否合规:重心位置必须位于航空器设计规定的安全范围内。如果重心位置超出该范围,飞机的稳定性和操控性可能受到严重影响。
记录和报告填写称重报告:称重完成后,需要记录所有称重数据和计算结果,并填写称重报告。这些报告是航空器适航性文件的一部分,必须妥善保存。
更新重量和重心数据:如果称重后发现航空器的重量或重心位置发生了变化,应更新航空器的重量和重心数据。这些数据会用于飞行计划、载荷分配等操作。
三、注意事项
称重依据:法规依据为民航局相关规范性要求,实施依据为航空器维护方案及维修手册(称重部分内容)或WBM单独手册。
安全考虑人员安全:称重过程中应确保人员安全,避免在起落架或称重设备附近发生意外。操作设备时应戴上防护装备,并严格按照操作规程进行。 设备安全:称重设备应稳固放置,避免在称重过程中发生移位或损坏。
称重精度设备校准:称重设备应定期校准,确保称重数据的准确性。
重复称重:为了确保称重结果的可靠性,通常需要多次称重并取平均值,以减少误差。
环境影响天气条件:在恶劣天气(如大风、大雨)下进行称重,可能会影响称重精度。尽量在风速较小、天气条件稳定的情况下进行称重。
地面条件:称重应在平坦、坚固的地面上进行。如果地面不平整,称重数据可能会不准确。
称重后的调整重量调整:如果称重后发现航空器重量超标或重心位置偏移,需要进行调整。例如,移除多余的设备或重新分配货物。
检查是否需要重新称重:如果在称重后对航空器进行了重大调整(如更换设备或重新分配载荷),可能需要重新进行称重,以确保数据的准确性。
定期称重定期检查和称重:根据航空监管机构的要求,航空器应在特定时间间隔或飞行小时数后进行定期称重,确保航空器状态符合适航标准。
维修后称重:每次重大维修或改装后,都需要重新进行称重,确保飞机的重量和重心位置未发生超出安全范围的变化。
结语
通过精确的称重操作,可以确保航空器在不同飞行条件下都保持良好的操控性和稳定性。
实施称重时,需要严格按照标准操作流程进行,并注意安全和精度。
定期的称重检查和维护,不仅能延长航空器的使用寿命,还能确保飞行任务的顺利完成。
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