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飛機如何稱重?

沒有這麼大的秤,如何用簡潔方法稱量飛機重量


飛機稱重的目的一方面是為了得到飛機製造空機重量,另一方面是為了得到飛機的重心,因此從測量重量和測量重心兩方面來回答題主的問題。

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1、飛機重心的定義

從物理學的定義,飛機重心指的是物體重力集中的那個點。

從運動學的定義,飛機重心指的是對應於該點的低頭力矩和抬頭力矩在量值上正好相等的那一點。通俗的來說,如果在這一點處把飛機懸掛住,則沒有上仰或者下俯以及向其他任何一方旋轉的趨勢,如圖1所示。

需要注意的是,重心一般是相對於基準面進行測量的,基準面可以是機頭頂點或者機身上某一點。現代飛機,尤其是民用飛機,一般將基準面設置在距離機頭有一定長度位置。該基準面對於飛機重心位置、重量平衡等具有很重要的意義。如圖2所示。

圖1 上仰力矩等於下俯力矩的點為飛機重心

圖2 飛機基準面(用於測量、設備定位、重心位置以及平衡計算)

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2、飛機稱重的主要目標:針對的是基本製造空重

需要注意的是對飛機進行稱重主要是對飛機基本製造重量進行稱重,基本製造重量包括了:結構重量、動力裝置重量和機載系統設備重量;沒有包括使用項目重量、商用載荷重量和燃油重量。

圖3 飛機稱重的主要目標.

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3、飛機稱重的第一種方法:頂升稱重法(也叫千斤頂稱重)

頂升稱重法是採用載荷感測器進行稱重,使用千斤頂將飛機頂離地面,在千斤頂和地面之間安裝載荷感測器,該載荷感測器可以將受到的載荷轉換為電阻,然後根據電阻的讀數計算出該位置的受到的飛機載荷,也就是重量大小。這些感測器的得到的重量之和,就是飛機重量。

千斤頂以及載荷感測器的電腦連接,如圖4所示,這應該是針對小飛機的,千斤頂看起來跟車用的差不多大。

圖4 千斤頂以及載荷感測器與電腦的連接 (這尺寸是針對小飛機的)

千斤頂的安裝位置如圖5所示,以A320為例,千斤頂的放置位置在前機身下方,以及兩側機翼下方,有時為了安全起見,在飛機的尾部會放置一個尾部安全支柱。

圖5 頂升法測重過程中千斤頂的安裝位置

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4、飛機稱重的第二種方法:平台稱重法,這也是最常用的稱重方法

平台稱重法指的是將飛機牽引到稱重平台上,從而讀出每一個稱重點上的重量,現代飛機常使用磅秤作為這種稱重平台。

平台稱重法的主要流程及原理如圖6所示,由於圖片非常不好找,這裡的飛機可能前後不一致,大家諒解一下..........

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圖6 磅秤法稱重流程

以上是第一次稱重的步驟,但是從準確性期間,還需要重複上述的六步,進行第二次稱重

到目前位置,我們總共進行了兩次稱重,觀察二者的誤差,波音公司規定:對於窄體單通道客機,誤差要求在±30磅以內,對於寬體雙通道、多通道客機,誤差要求在±50磅以內,兩次重心的測量誤差要求在±0.2英寸以內,算下來大概五個毫米。

如果超過了誤差範圍,那麼我們就需要進行第三次甚至第四次稱重,直到連續兩次的稱重結果在我們所允許的誤差之內。

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5、磅秤的安裝位置以及重心的計算

對現在的大型民用飛機而言,磅秤的安裝位置總共有五個,分別為:

前起落架

左側主起落架的外側

左側主起落架的內側

右側主起落架的外側

右側主起落架的內側

我們得到的讀數之後,可以根據圖7與圖8的方法得到飛機重心位置

圖7 磅秤的放置位置以及力臂示意

圖8 利用磅秤法得到重心位置的計算原理(其中的總力臂位置就是我們需要的重心位置)


飛機很大,倒是支撐點就那幾個,所以只要對起落架幾個地方稱量不就得了。


每個起落架組用一個秤稱重,所有起落架的稱重之和即為飛機重量


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