關於飛機重心的有趣事實

照片:蓋蒂/ Yu井Yu

飛機的重心不是一些可選的設備; 它實際上是飛機在控制其軌跡時最重要的組成部分之一。 通過精確計算確定的飛機重心是指導和穩定飛機成功飛行的關鍵因素。

重心(CG)定義

如果你曾經看過一個緊繩助行器,那麼你可能會理解重心。

走鋼絲的人不會掉下來,只要他的體重直接在鋼絲上方居中。 如果他的身體位置應該動搖,直到他重新站在他的鋼絲繩上,他可能會使用傘的運動,伸出來的手臂或搖擺的重物來保持平衡或重心。 儘管走鋼絲的表演很有趣,但在飛機方面,重心是一個關鍵特徵,它使得飛機的設計和裝載變得非常重要。

NASA將重心定義為物體重量的平均位置。

一般來說,如果飛機懸掛在空中或其大部分重心位置,飛機的重心就是平衡點。 重心的計算方法是首先找到製造商設定的測量點,通常位於飛機機翼的前緣。

通過使用特定的代數方程,飛機的各種重量和英寸測量結合起來定義飛機的公式重心。 例如, 手臂力矩可作為計算的關鍵輸入 手臂代表從基準到飛機重心的水平距離,瞬間就是飛機的重量乘以手臂。

飛機製造商為CG規定了規定的邊界,並且航空器運營人必須重新計算CG並在必要時重新定位貨物和設備以保持在這些範圍內。

在典型的輕型通用航空飛機中,重心位於防火牆的後面或後面,或者僅位於發動機的後面。 發動機,航空電子設備,飛行員和乘客是飛機上最重的部件,而飛機上最重的物品的位置將是重心的大致位置。 在大型飛機上,CG可能會隨著燃料位置和裝載考慮而大幅變化,從而使飛機的正確裝載對成功飛行至關重要。

行動中的重力中心

每個單獨的飛機在認證時都要仔細稱重,並確定飛機的重心和力矩臂位置並提供給車主或操作員。 這些數字印在官方的重量和平衡表上,並與飛機的操作手冊保持一致。 無論何時對飛機,其結構或其係統進行修改,都會計算新的重量和平衡,並創建新的數據表。

例如,如果安裝了新的GPS裝置,則重新稱重該飛機併計算並記錄新的重心。

機長或公司的裝載員或調度員應始終在飛行前計算飛機的重量和平衡,以確保在包含的有效載荷(行李,乘客,燃料等)下,飛機將保持在其最大重量根據飛行中的特定飛機的試運行手冊的限制和重心限制。

重心太遠或太遠的重心會給飛行員帶來問題,並且任何一種情況都可能是危險的。 過於遙遠的CG可能會降低性能。 後CG可以提高性能,但是在大多數小型飛機中,會使飛機不穩定並且可能造成飛行員沒有足夠的電梯控制從潛在的失速/旋轉情況中恢復的情況。