重量方案和重量分布在飞机外载荷计算中的影响
《飞机构造基础》重量和平衡及计算方式

这种布置将使飞机头部下俯,下俯力矩由水平尾翼的载荷 平衡,它使飞机水平飞行。
重心在焦点前,纵向静稳定;重心在焦点后,纵向静不稳定。
焦点:当飞机的攻角发生变化时,飞机的气动力对该点的力矩 始终不变,因此它可以理解为飞机气动力增量的作用点。
2.飞机重心太靠前:
① 飞机会有俯冲的趋势; ② 稳定性降低; ③ 要求有较大的发动机功率。
3.飞机重心太靠后:
① 飞行速度降低; ② 发生失速较快; ③ 稳定性降低; ④ 需要较大的发动机功率。
注意:任何一种情况都可能导致严重后果。
2.2定期称重的必要性
• 飞机会因不易清洗的角落里积聚灰尘和油 脂等而有增加重量的趋势。飞机在一定时 间内的增重程度则取决于飞机的使用、飞 行时间、环境状况以及起降场地的类型。 所以定期对飞机称重是必要的。
2.5飞机称重
• 飞机称重前的准备 • 称重设备的准备 • 飞机的称重程序 • 称重计算
称重前准备
• 使飞机处于水平姿态。 • 清洗飞机。称重时保持飞机干燥。 • 检查飞机设备清单以确保所有需要的设备
确实安装好,拆下不包括在飞机设备清单 内的所有项目。 • 对燃油系统放油直到优良指示为零,即排 空。 • 装满液压油箱及滑油箱。(属于空重) • 饮用和洗涤水箱以及厕所便桶排空。 • 当对一架飞机称重时,如扰流板、襟翼等 装置的位置应收好。
• 飞机的水平顶置
最常用的顶置工序是在飞机构架上的几个 制定点安置气泡水准仪。
• 飞机的水平顶置
对于飞机进行称重时,重量集中在磅秤上 的一点叫做称重点。通常把机轮放在磅秤 上。
飞机上的某些结构部位(如主梁上的千斤 顶底座),可当作称重点而采用千斤顶支 撑方式来对飞机称重。
飞机外载荷及其分类

飞机外载荷及其分类1.飞机外载荷及其分类在飞行中或在起飞着陆地面运动时,其它物体对飞机的作用力成为飞机外载荷按作用形式可分为集中载荷和分布载荷按作用性质分为静载荷和动载荷按所处状态分为飞行时作用在飞机上的外载荷和起飞着陆地面运动时作用在飞机上的外载荷2.影响起落架垂直载荷的因素影响起落架垂直载荷的因素有飞机的重量接地时的垂直于地面的分速度起落架减震器对地面撞击的吸收特性3.机动飞行包线速度与过载飞行包线是指分别以空速和过载系数为横纵坐标,根据飞行使用限制条件画出一条封闭的曲线,形成飞机飞行的限制范围。
载荷系数取机动过载的飞行包线叫机动包线,载荷系数取突风过载的飞行包线叫突风包线4.设计载荷,使用载荷,安全系数及剩余强度系数设计载荷:在设计飞机时,用来进行强度计算的载荷。
设计载荷是飞机结构能够承受而不破坏的最大载荷使用载荷:飞机在使用过程中预期的最大载荷安全系数:设计载荷/使用载荷=f剩余强度系数:构件的破坏应力与它在某受载情况设计载荷作用下的计算应力之比5.飞机结构的适航性要求飞机结构必须具有足够的强度刚度和稳定性并且要满足疲劳性能要求6.梁截面的应力分布特点在弯矩作用下,梁的截面上要产生压应力中梁截面上,离中性轴越远的地方正应力越大,中性层的正应力为0 在剪力作用下,梁的截面上要产生剪应力并且剪应力在中性轴处最大,且腹板上的剪应力很大。
剪力主要由腹板来承受7.飞机结构基本构建的受力特点杆件:其抗弯能力很弱,其承受的载荷主要是沿杆件轴线的作用力,并在力的作用下产生拉或压应力梁元件:有两种类型一种是其外形与杆件外形想起,但有较强的弯曲扭转强度,可以承受垂直轴线方向的载荷,在载荷作用下产生剪应力弯曲正应力和扭转剪应力;第二种是由上下缘条和腹板构成,缘条承受弯曲产生的拉压正应力作用,腹板承受剪切产生的剪应力的作用。
板件:板件承受载荷能力较强,薄板承受拉压能力较弱,承受剪切能力较强,厚板则承受拉压剪切的能力都比较强8.飞机结构设计思想安全寿命设计思想,破损安全设计思想,耐久性设计思想,损坏容限设计思想9.胶接连接的优缺点优点:可以提高连接件的承压能力,可以减轻结构重量并提高结构的疲劳强度,使表面平整光滑,气密性良好。
飞机的外载荷文档资料课件

详细描述
总结词
分析某型飞机外载荷防护失效的原因和后果,总结经验教训,提出改进措施。
详细描述
某型飞机在服役过程中出现了外载荷防护失效的问题,导致飞机结构损坏、性能下降等严重后果。通过对这一案例的分析,可以深入了解飞机外载荷防护失效的原因和影响因素,总结经验教训,提出有效的改进措施,提高飞机的安全性和可靠性。
总结词:外载荷的来源主要包括大气环境、飞行姿态和飞行动作等,作用机理涉及到空气动力学、材料力学等多个学科领域。
02
飞机外载荷分析
总结词
静态外载荷是指在飞机静止或低速运动时由外部因素产生的载荷,如重力、惯性力等。
详细描述
静态外载荷分析主要考虑飞机在不同姿态下的重力分布,以及飞机起飞、着陆和滑行过程中受到的地面反作用力。这种分析有助于确定飞机在不同状态下的静态稳定性。
05
飞机外载荷研究展望
A
B
C
D
加强实验验证和观测,提高外载荷研究的实际应用价值。
探索外载荷对飞机气动性能的影响,提高飞机性能和安全性。
深入研究外载荷对飞机结构和性能的影响机制,为飞机设计提供更准确的指导。
深化外载荷对飞机结构疲劳寿命影响的研究,提高飞机使用寿命和可靠性。
THANKS感谢观看 Nhomakorabea动态外载荷是指在飞机高速运动时由空气动力、惯性力等产生的载荷。
总结词
动态外载荷分析需要考虑飞机在飞行过程中受到的气动力、发动机推力、空气压缩性效应等,以及由此产生的振动和疲劳载荷。这种分析对于评估飞机结构的耐久性和安全性至关重要。
详细描述
总结词
风洞实验是通过人工控制气流来模拟飞机在真实环境中的飞行状态,以测量和分析外载荷的方法。
总结词
飞机的外载荷

t
1 疲劳载荷 疲劳载荷破坏的一般特点 •多次反复载荷作用下产生的破坏; •低应力脆断; •疲劳破坏对材料特性、构件的形状、尺寸、表面状态、使 用条件、外载环境等都十分敏感; •疲劳破坏具有局部性,而不涉及到整个结构的所有构件。
2 疲劳载荷谱 疲劳载荷是飞机设计中最重要的考虑因素,是定寿的基本 依据。 载荷谱的谱型 1)等幅谱 2)程序块谱 3)飞-续-飞谱(典型任务剖面谱、任务段-任务段谱、 基本机动飞行谱) 载荷的时间历程分类 1)单机载荷时间历程,主要用于单机寿命监控。 2)机群载荷谱(设计使用载荷谱用于新设计飞机的研制 阶段基准使用载荷谱用于该飞机的服役使用寿命)
4 安全系数 i. 安全系数是静强度安全设计的主要解决方法。 使用载荷:飞机在使用中预计各构件可能遇到的最大载荷 设计载荷:使用载荷乘以安全系数安全系数取法 ① 凡在规范中未作特殊说明之处,安全系数均为1.5; ② 当载荷的性质、大小和分布不能准确确定时,安全系数增大 到1.65、2或更大; ③ 对于主要的接头和耳片,由于特殊重要性,在上述安全系数 基础上,尚应乘以附加安全系数1.25 ii. 静强度设计准则:
4 飞机设计时最大过载的选取 ② 人对过载的反映: 人在短时间承受较大过载尚可,特别是正过载。较长时间 承受过载能力很差,特别是负过载。 战斗机的过载一般为-3~8;民机则无必要。 ③ 提高人抗过载的能力:抗过载服。 ④ 规范中的过载系数可供选择(飞行包线上给定)。
三 飞行包线、安全系数、设计载荷
故统称为质量力)与重力的比率。
(应注意质量力与外力方向相反)
nG n Gi ③飞机的质量力应当是飞机的各部分质量力之和: i
2 过载的概念 过载的物理意义: ④飞机中的某集中质量 GI=mig ,作用在结构上的质量力为:
第三讲飞机的外载荷和设计情况

24
飞机转动时的过载
如果 i 点处物体的重力为Gi ,则质量力为 Gi cos +mi ai (见图38b)。 i 点处的过载 ni 为 z xi z Gi cos m i a i an ni cos ny xi Gi g g g ni 随飞机各处 xi 的不同而不同, xi 有正有负,附加力矩有一 定方向性,因而旋转惯性力及其附加的旋转过载也有正有负。 由上式可以方便地计算某一处局部的过载或外载。
图3-1
Pn
Pm
Pf
此时飞机既有平移运动,又有旋转运动,总的平衡关系为
∑Fx = 0, T - X = max = Nx ∑Fy = 0, Yw - Yt = m ( g+ ay ) = G +Ny
式中 Iz — 飞机绕Z轴的 质量惯性矩 ; z — 飞机绕Z轴的 角加速度; 其它符号见图3-1所示。
q= HV0 2 / 2
22
H uV0 u 1 S H V0 2 KC S y V0 2 2
则飞机平飞时遇突风过载ny 为
ny Y0 Y H uV0 1 KC y G 2p
式中
Cy—升力系数增量;
Cy—升力线斜率; p = G/S —翼载荷;
—迎角增量;
计的一个重要参数。设计时如能正确选取过载的极限,则
既能使飞机满足机动性要求,又能使飞机满足结构的重量 要求。 过载大小要考虑飞行员的承受能力,大过载会使飞行员出 现黑视。
19
四、进入俯冲情况 飞机在此情况下
GV2 Y G cos g r
Y V2 n y cos G gr
图3-4 进入俯冲情况
升力 Y(L) 阻力 X (D)
飞机结构—第二章-飞机的外载荷与设计规范PPT课件

第二章 飞机的外载荷与设计规范 ——§2 典型飞行姿态和载荷系数
(五)飞机设计时最大载荷系数的选取
2 人对过载的反应:
第二章 飞机的外载荷与设计规范 ——§2 典型飞行姿态和载荷系数
(五)飞机设计时最大载荷系数的选取
3. 提高人抗过载能力的措施 1)抗过载服系统
长时间的正过载作用中特别有效,可分为管式抗荷服和囊 式抗荷服
(一)载荷系数
3.实用意义: 1) 载荷系数确定,结合有关飞行参数,可以确 定飞机结构上的各部分实际载荷的大小及方向, 便于我们对飞机结构的强度、刚度等指标进行设 计校验; 2)飞机机动性的重要指标,通过载荷系数可以了 解飞机的机动性能。
过载表、过载曲线(P27)
1-弹簧;2-重块;3-指针;4-阻尼器
45 , 306 ny 8.87
(2)
ny
cos
v2 gr
8
r(8cvo 2s)g(8 v2 1)g1123.64m
第二章 飞机的外载荷与设计规范 ——§2 典型飞行姿态和载荷系数
(二)典型飞行姿态的载荷系数
5.等速水平盘旋(重要机动性能指标)
解:
nyr miG aizxi 1 gazxi 0.306xi nyr10.30641.224 n yr20 .3 0 6 ( 6 ) 1 .8 3 6
YtmLa Iz
az
Ytm
Izaz La
100003 6000N 5
第二章 飞机的外载荷与设计规范 ——§2 典型飞行姿态和载荷系数
(三)考虑飞机转动时的载荷系数 2.装载或设备作用在飞机结构上的质量力
力和地面反力等外力的总称。外载荷的大小取决于飞机的重量、飞行性能、 外形的气动力特性、起落架的减震特性以及使用情况等许多因素。 分为两类:
飞机载重与平衡的工程问题
飞机载重与平衡的工程问题
飞机的载重与平衡是飞行安全的关键因素之一。
在设计和运行飞机时,必须考虑飞机所能承载的最大重量以及飞机各部分的重量分布,以确保飞机在空中保持平衡和稳定。
首先,对于飞机的载重能力,各种类型的飞机都有着最大起飞重量和最大着陆重量的限制。
这是由飞机的结构设计和动力系统的性能所决定的。
超过这些限制,可能会导致飞机无法正常起飞或降落,增加事故风险。
因此,地面工作人员必须严格按照飞机制造商的规定来控制飞机的载重。
其次,飞机的平衡问题也十分重要。
飞机的平衡是指飞机在空中或地面上各个部分的重量分布均匀,以确保良好的操纵特性和稳定性。
一旦飞机的重量分布不均匀,就会对飞机的控制产生负面影响。
例如,如果飞机的重心偏向一侧,飞行员将很难保持飞机在平衡状态下飞行,可能导致滚转或俯仰过度等不正常的飞行动作。
为了保持飞机的平衡,设计师通常会在飞机的结构中设置重量平衡系统。
这包括在燃料箱、货舱和机身各个部分中设置可调节的重量平衡装置,以便根据不同的载荷情况对飞机进行调整。
在操作过程中,飞机的载重与平衡也需要地面工作人员对飞机的每个部分进行检查和调整,确保飞机在起飞前和每次飞行前都能保持合适的载重和平衡状态。
总之,飞机的载重与平衡问题对于飞行安全至关重要。
飞机的载重能力需符合设计和制造标准,并通过控制飞机的载荷进行合理的限制;飞机的平衡问题需要通过重量平衡系统来保证飞机各部分的重量分布均匀。
只有在合适的载重和平衡状态下,飞机才能保持正常的飞行特性和稳定性,确保乘客和机组人员的安全。
第八章重量和平衡
第八章- 重量和平衡任何飞机遵守重量和平衡限制都对飞行安全至关重要。
一架超出它的最大重量限制的运行会危及飞机结构整体的安全,对飞机的性能产生有害的影响。
重心在允许的限制范围之外时运行的飞机会引起控制困难。
重量控制重量是一种力,重力就是通过利用它把一个问题向地球的中心吸引。
它是物体的质量和作用在物体上的加速作用共同的结果。
重量是飞机建造和运行中的一个主要因素,也和所有飞行员的需要有关。
重力一直有把飞机向地球拉的倾向。
升力是唯一的抵消重力和维持飞机飞行的力.然而,机翼产生的升力大小是受机翼设计,迎角,空速和空气密度限制的。
因此,为确保产生的升力足以抵消重力,必须避免飞机的载荷超出制造商的建议重量。
如果重量比产生的升力大,飞机可能不能飞行。
重量的影响只要考虑性能,在飞机上增加飞机总重的任何东西都是不希望的。
制造商努力的做到让飞机尽可能的轻而不牺牲强度和安全性能.一架飞机的飞行员应该永远知道超载的严重性。
一架超载的飞机可能不能离开地面,或者如果它确实升空了,它可能表现出意料不到和不寻常的拙劣飞行特性。
如果一架飞机没有被正确的配载,拙劣性能的最初表现通常发生在起飞阶段。
过大的重量几乎在每个方面都降低了飞机的飞行性能。
超载飞机的最重要性能缺陷是:较高的起飞速度更长的起飞滑跑减小了爬升率和爬升角降低了最大飞行高度航程缩短减小了巡航速度降低了机动性能较高的失速速度较高的进近和着陆速度较长的着陆滑跑前轮或者尾轮过重飞行员必须深入理解重量对自己所飞的特定飞机的性能的影响。
飞行前规划应该包含性能表的检查,以确定飞机的重量是否会促成危险的飞行运行。
过大的重量本身就降低了飞行员可用的安全余度,当其它降低性能的因素和超载结合时甚至变的更加危险。
飞行员也必须考虑发生紧急情况时飞机超载的严重性。
如果起飞时一个发动机失效,或者在低高度的时候机身结冰,通常这时降低飞机重量来保持飞机在空中就迟了.重量的变化飞机的重量可以通过变更燃油装载量来改变。
《飞机载重平衡》课件
油料的调整
总结词
油料是飞机运行中的必需品,其调整方 式对飞机载重平衡的影响不可忽视。
VS
详细描述
在油料加注过程中,应根据飞机的飞行计 划和燃油消耗情况,合理计算和调整油料 的加注量,以确保飞机重心位置的稳定性 和准确性。同时,油料的加注还应考虑油 箱的容量和分布情况,以及油料的密度和 温度等因素,以避免因油料重量和分布不 均而引起的载重平衡问题。
机组人员的调整
总结词
机组人员的位置和重量也会影响飞机的载重平衡,机组人员的合理配置是保障飞行安全 的重要环节。
详细描述
在机组人员配置过程中,应按照飞机的机组人员座位安排和载重平衡要求,合理配置机 组人员的数量和位置,以确保飞机重心位置的准确性和稳定性。同时,机组人员的配置 还应考虑机组人员的体重、工作负荷以及协作能力等因素,以确保机组人员能够高效、
飞机载重平衡的原理
力矩平衡
飞机载重平衡的原理主要是通过调整飞机上各种载荷的分布,使飞机的重心与 稳定性相关的转动轴线相重合或保持一定的距离,以实现力矩平衡。
重心位置
飞机的重心位置是影响飞行稳定性和操作性的关键因素。在设计和操作过程中 ,需要精确计算和调整重心位置,以确保飞机的稳定性和安全性。
02
其他因素
起落架的重量和位置
起落架的重量和位置对飞机的重心分 布有一定影响,进而影响飞机的稳定 性。
气象条件
气象条件如风向、风速等对飞机的重 心和稳定性有一定影响,需考虑在飞 行计划中进行适当调整。
03
飞机载重平衡的计算方法
平均重量法
平均重量法是通过将货物的总重量平均分配到飞机 的各个货舱来计算飞机载重平衡的方法。
油料分布
油料在飞机上的加注位置也会影响飞机的重心分布,进而影 响飞机的稳定性。
飞机结构设计 第2章 飞机的外载荷
2.2.5 非质心处质量的过载
n y = n y 0 ± Δn y = n y 0 ± Δa y / g = n y 0 ± ε z x g nx = nx 0 ± Δnx = nx 0 ± Δax / g = nx 0 ± ϖ x g
2 z
图2.7与飞机质心不重合的各点上的过载
图2.7与飞机质心不重合的各点上的过载
垂直俯冲
T − X − (G − N x ) N x − G = = nx = G G G
特例:自由坠落情况
2.2.3 水平面内的曲线飞行(正常布局)
如知道γ
∑Fn=0
G V 2 ⋅ Y sin γ = N = g R
∑Fv=0
Y cos γ = G
Y 1 ny = = G cos γ
1 如果用过载仪测出ny,也就知道γ,cos γ = ny
⎡ V 2 ⎤2 n y = ⎢1 + ⎥ ⎣ gR ⎦
1
2.2.4 最大过载ny max
n y max
Ymax ρ HV = = c y max 2 G
2 max
1 G/S
1 = f (c y max , H , Vmax , ) p
式中:p=G/S
Cymax 1.2
0.4
M
H
Vmax
V
最大过载nmax的选取与飞机性能、设备 性能和人的生理机能等均有关 nmax愈大,机动性愈好;但nmax增大使 结构受力增大,结构重量也增加,反过来又 影响整个飞机的性能 nmax↑,各种设备的惯性力↑,而很多 设备对惯性力的承受也有限度,∴nmax↑对 设备的要求也相应提高 人对nmax的承受能力也有限
第2章
飞机的外载荷
南京航空航天大学 飞机设计技术研究所
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重量方案和重量分布在飞机外载荷计算中的影响
作者:姚少波
来源:《科技创新导报》2017年第33期
摘要:重量方案与重量分布作为载荷计算的原始数据占有重要的地位,重量方案和重量分布是载荷计算的重要原始数据,各种规范对重量有着详细的规定,重量方案和分布的差异对载荷的结果有显著的影响,本文通过载荷计算过程的分析,探寻重量数据对载荷计算的影响。
关键词:重量载荷方案
中图分类号:V221 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)11(c)-0006-02
1 概述
重量具体包含总重、重心、惯性矩等,在军标和民标(参考文献1)中对重量都做出了详细的规定。
1.1 军标中重量的规定
在飞机设计阶段,重心位置主要有结构布局、有效装载的分布和耗油顺序决定的,自然还应考虑飞行姿态、加速度和飞机弹性变形的影响。
在飞行载荷计算中,应考虑所有可能造成严重载荷的重量分布及装载方案。
重量、重心包线上每一点对应一种重量分布和一组惯性矩、惯性积数据。
在重量、重心包线上,凡是能对飞机总体或某一部位构成严重受载的计算点,都是应选取的严重受载情况。
1.2 民机中重量的规定
民用飞机飞行载荷计算原始数据与军用飞机类似,具体的规定了飞机的高度、重量、重心。
民用飞机载荷计算用的设计重量是从最小飞行重量到最大飞行重量之间的所有可能导致结构严重受载的重量。
在民用飞机飞行载荷计算中,需考虑飞机重量、重心、惯矩等随高度的变化,这种变化主要是燃油消耗引起的。
民用飞机飞行手册中,对飞机重量、重心、最大载重等均有限制,在相同的重量、重心及载重量的情况下,也可以有多种装载方案(惯矩不同),不同的重量分布对结构总体及局部强度(主要是机身)的影响是不同的,必须覆盖这些情况。
2 重量方案的确定
对于大中型运输机来说,飞机设计重量由空机重量、商载(人员+货物)和燃油三部分组成。
当飞机设计方案确定后,飞机的使用空机重量、重心、惯量及空机质量分布都是确定的,而当飞机燃油箱布置及加油、耗油程序确定后,燃油量与其重心、惯量以及燃油分布之间的一一对应关系也就确定了。
影响全机重心、惯量的最活跃因素是商载。
不同重量的商载会产生不同的全机重心、惯量。
相同重量的商载因不同的商载配置也会产生不同的全机重心和惯量。
而且就是相同的商载重量,相同的全机重心,由于不同的商载配置也会产生不同的全机惯量。
为了从繁多的计算状态和可变的商载配置中选择尽可能少但又能满足载荷分析需要的商载配置方案,应进行典型商载配置,一般至少需考虑18种典型商载配置,同时还必须按起落架收上状态和放下状态分别对待。
3 重量分布的计算
重量方案应包括飞机总重、重心(规定的最前重心、最后重心及中间重心)、燃油重量及商载重量,这样重量方案确定后,需要计算空机重量分布、燃油的重量分布、机身的商载分布,最后将三项重量分布进行叠加,得出全机的重量分布。
具体可以分以下4个步骤进行。
3.1 空机结构重量分布
由于空机重量大部分为结构重量,这一步相对简单,只是将机上的固定重量相加得出飞机的使用空重。
3.2 燃油重量分布
大中型运输类飞机的油箱一般都布置在机翼翼盒中,计算燃油自身重力对机翼产生的弯矩时可采用如下方法。
(1)简化列出翼盒截面面积展向分布表达式。
翼盒截面面积沿翼展的分布可近似的用一元三次多项式表示:
F(z)=mz3+nz2+pz+q (1)
式中,z为展向位置;m、n、p、q为未知量,需要计算得出。
(2)求解未知量m、n、p、q。
沿机翼展向取4个翼盒控制界面并建立方程组。
F1=mz13+nz12+pz1+q
F2=mz23+nz22+pz2+q
F3=mz33+nz32+pz3+q
F4=mz43+nz42+pz4+q
联立求解上述方程组,可以得到未知量m、n、p、q,将此未知量代入式(1)。
(3)燃油载荷分布计算。
油箱截面面积可以近似的用式(1)表示。
对式(1)积分则得到油箱的体积分布表达式。
机翼油箱一般可能分为若干个,如中央翼油箱、中外翼油箱、外翼油箱等,因此应分布计算出每一个油箱对机翼产生的弯矩,还应考虑飞机实际使用过程中油箱的载油情况。
以图1为例进行计算。
图1中,zt1和zt2分别表示油箱边界;Wf为此油箱的燃油重量;ι为整个燃油对zt1点的力臂;za1为翼根与zt1之间的任一点。
计算油箱单位体积燃油重量k1:k1=Wf/Vt (2)
对翼根和zt1之间任一点za1燃油产生的弯矩为: Mf=Wf(zt1-za1+ι)(3)
其中:ι=Wft1/Wf
式中,Mft1为整个燃油对zt1点的弯矩。
其余油箱燃油产生的弯矩计算方法同上。
这计算弯矩的过程中自然得到机翼每一肋中的燃油重量分布。
3.3 商载重量分布
商载重量分布是全机重量分布的重点,因为方案确定后,空机重量和机翼燃油重量的重心和惯矩就已经确定,只有依靠不同的商载配置方案来实现全机不同重心和惯载的方案。
商载分布还必须考虑飞机地板的承受能力,将飞机地板的承受能力作为限制数据放入程序中,调整不同框上的重量分布满足预定的重心和惯载要求即可,这样就得到了商载分布。
3.4 全机重量分布
有了上述的使用空重分布、燃油分布、商载分布,将三者叠加即可得到全机的重量分布。
4 重量方案与重量分布对载荷计算结果的影响分析
重量方案与重量分布对载荷计算的影响可以分为三类:一是总重对总载荷的影响;二是转动惯量对载荷状态的影响;三是质量分布对净载荷的影响。
总重量G直接影响载荷的整体水平,因为按规范设计飞机过载基本确定,在重量越大飞机承受的载荷就会越大。
全机的转动惯量直接影响飞机的转动角加速度,在外界气动力矩一定的情况下,转动惯量越大,飞机的整体角加速度越小。
飞机的净载荷等于气动载荷与惯性载荷之和,气动载荷与飞机姿态及气动性能等有关系,而惯性载荷则与飞机质量和过载直接相关。
飞机任一处的惯性载荷用下式计算:
Fyi=-(ny+△ny)×Gi (4)
从式(4)可见,当过载确定的情况下飞机的重量分布直接影响了飞机该处的惯性载荷,进而影响飞机的净载荷。
综上所述,飞机重量方案和重量分布直接影响飞机的载荷情况,合理可信的重量方案和重量分布即可以确保飞机的使用安全又可以确保飞机的性能,因此,在确定重量方案时一定要慎重。
参考文献
[1] CCAR-25-R4,中国民用航空规章第25部运输类飞机适航标准[S].中国民用航空局,2011.。