【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 持左右機(jī)翼等量。尤其對(duì)于寬體航空器，裝載貨物時(shí)要保證機(jī)身兩側(cè)的載量相差不大，同時(shí)固定穩(wěn)固，避免貨物在航空器失去橫側(cè)平衡時(shí)向一側(cè)滾動(dòng)而加重不平衡的程度。當(dāng)由于某種原因使航空器失去橫側(cè)平衡時(shí)，可以通過(guò)改變某側(cè)機(jī)翼的副翼角度而使航空器恢復(fù)橫側(cè)平衡。例如當(dāng)航空器向左側(cè)滾轉(zhuǎn)時(shí)，則增大左側(cè)副翼放下角度使左側(cè)升力增大，就使向右滾轉(zhuǎn)的力矩增大，使航空器重新回到橫側(cè)平衡狀態(tài)。3． 方向平衡。是指作用于航空器機(jī)身兩側(cè)的力形成的使航空器向左和向右偏轉(zhuǎn)的力矩彼此相等，使航空器既不向左偏轉(zhuǎn)，也不向右偏轉(zhuǎn)。影響航空器的方向平衡的因素主要有發(fā)動(dòng)機(jī)推力的突然改變和橫向風(fēng)。例如航空器在飛行時(shí)一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，則航空器必然向該發(fā)動(dòng)機(jī)所在一側(cè)偏向。又如航空器在飛行時(shí)，遇到一股橫向風(fēng)，則航空器出現(xiàn)偏向。當(dāng)由于某種情況使航空器失去方向平衡時(shí)，可以通過(guò)改變方向舵角度，使航空器向相反方向偏轉(zhuǎn)，即可使航空器恢復(fù)方向平衡。例如航空器向右側(cè)偏向時(shí)，則使方向舵向左偏一定角度，產(chǎn)生向左偏轉(zhuǎn)的力矩，使航空器回到原方向來(lái)。由于航空器有俯仰平衡、橫側(cè)平衡和方向平衡，因此當(dāng)航空器同時(shí)處于這三種平衡狀態(tài)時(shí)，才說(shuō)明航空器處于平衡狀態(tài)。飛機(jī)的各個(gè)部位都具有重力，所有重力的合力為整個(gè)飛機(jī)的重力，飛機(jī)重力的著力點(diǎn)為飛機(jī)的重心。飛機(jī)的重心是一個(gè)假設(shè)的點(diǎn)，假定飛機(jī)的全部重量都集中在這個(gè)點(diǎn)上并支撐起飛機(jī)，飛機(jī)就可以保持平衡。飛機(jī)作任何轉(zhuǎn)動(dòng)都是圍繞飛機(jī)的重心進(jìn)行的。飛機(jī)的重心位置取決于載量在飛機(jī)上的分布，除了在重心位置以外，飛機(jī)上任何部位的載重量發(fā)生變化，都會(huì)使飛機(jī)的重心位置發(fā)生移動(dòng)，并且重心總是向載重量增大的方向移動(dòng)。1． 限制飛機(jī)重心位置的原因（1） 從飛機(jī)性能方面分析限制飛機(jī)重心主要是考慮飛機(jī)的安定性和操縱性。安定性是指飛機(jī)由于外界干擾而失去俯仰平衡時(shí)，不需要飛行員干預(yù)，完全靠飛機(jī)自身自動(dòng)恢復(fù)俯仰平衡的性能。飛機(jī)具備好的安定性，就可以很大程度上減輕飛行員的工作量，避免飛行員過(guò)于疲勞而影響飛行安全。操縱性則是通過(guò)飛行員的操縱，使飛機(jī)達(dá)到要求的姿態(tài)的性能。飛機(jī)具備好的操縱性顯然也是十分重要的。從作用原理可知，飛機(jī)的重心越靠前，安定性越好；飛機(jī)的重心越靠后，則操縱性越好。由于安定性和操縱性都是飛機(jī)十分重要的性能，因此都要達(dá)到較好的程度，因此要限定飛機(jī)的重心的前后位置。（2） 從經(jīng)濟(jì)性方面分析當(dāng)飛機(jī)的重心過(guò)于靠前（或靠后）時(shí)，如果飛行員不干預(yù)的話，飛機(jī)在巡航飛行時(shí)必然處于低頭（或抬頭）的姿態(tài)，使飛機(jī)遇到的空氣阻力很大，進(jìn)而增大飛行成本。因此要限定飛機(jī)重心的前后位置。（3） 從安全方面分析當(dāng)飛機(jī)的重心過(guò)于靠前（或靠后）時(shí)，飛機(jī)在巡航飛行時(shí)必然處于低頭（或抬頭）的姿態(tài)，如果飛行員不干預(yù)的話，必然使飛機(jī)不斷改變飛行高度；如果飛行員始終干預(yù)的話，又過(guò)于疲勞，兩種情況都容易出現(xiàn)事故。另外飛機(jī)在停機(jī)坪時(shí)，如果飛機(jī)的重心過(guò)于靠前（或靠后），必然使飛機(jī)的前起落架（或主起落架）承受載荷過(guò)大，一旦超過(guò)其能夠承受的載荷限額時(shí)，將使起落架損壞。因此要限定飛機(jī)重心的前后位置。2． 重心位置的表示方法（1） 翼弦在飛機(jī)機(jī)翼上任何部位的橫截面中，機(jī)翼前部稱為機(jī)翼前緣，機(jī)翼后部稱為機(jī)翼后緣。前后緣之間的直線段稱為機(jī)翼的翼弦。由于現(xiàn)代飛機(jī)機(jī)翼的幾何形狀不是簡(jiǎn)單的矩形而常為錐形后掠狀，因此飛機(jī)機(jī)翼上從翼根至翼尖之間每一處的翼弦的長(zhǎng)度一般是不相同的。（2） 平均空氣動(dòng)力弦(MAC)假想一個(gè)矩形機(jī)翼，其面積、空氣動(dòng)力特性和俯仰力矩等都與原機(jī)翼相同。該矩形機(jī)翼的翼弦與原機(jī)翼某處的翼弦長(zhǎng)度相等，則原機(jī)翼的這條翼弦即為平均空氣動(dòng)力弦，用MAC表示。（3） 重心位置的表示方法每種機(jī)型的平均空氣動(dòng)力弦的長(zhǎng)度和所在位置都是固定的，都已經(jīng)在飛機(jī)的技術(shù)說(shuō)明書(shū)中寫(xiě)明。因此就可以把飛機(jī)的重心投影到平均空氣動(dòng)力弦上，然后以重心投影點(diǎn)與平均空氣動(dòng)力弦的前緣之間的距離占平均空氣動(dòng)力弦長(zhǎng)度的百分之幾表示重心的位置，如公式（1119）所示。 （1119）[例7]，試用平均空氣動(dòng)力弦表示飛機(jī)的重心位置。解：3． 重心位置的計(jì)算方法（1） 代數(shù)法從俯仰平衡的角度來(lái)看，飛機(jī)的重心是下俯力矩（即低頭矩）和上仰力矩（即抬頭矩）在數(shù)量上相等的一點(diǎn)。空飛機(jī)的重量和重心位置都可以在飛機(jī)的履歷冊(cè)中查出。在空飛機(jī)上增加重量，只要不是在空飛機(jī)的重心位置上增加，就會(huì)使飛機(jī)的重心位置發(fā)生移動(dòng)。至于移動(dòng)的方向和距離則取決于增加重量的位置和多少。同樣在飛機(jī)上減去重量，也將使飛機(jī)的重心位置發(fā)生移動(dòng)。為了便于求算飛機(jī)裝載后的重心位置，可以根據(jù)計(jì)算的需要，在飛機(jī)機(jī)身中軸線上指定一點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)。飛機(jī)的每項(xiàng)重量與基準(zhǔn)點(diǎn)的水平距離，就是該項(xiàng)重量的力臂。每項(xiàng)重量乘以它的力臂就是該項(xiàng)重量構(gòu)成的力矩。在計(jì)算飛機(jī)的重心位置時(shí)，一般假設(shè)機(jī)頭向左方，因此如果某項(xiàng)重量的位置在基準(zhǔn)點(diǎn)的左側(cè)，則它的力臂取負(fù)值，構(gòu)成的力矩相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)為低頭力矩；如果某項(xiàng)重量的位置在基準(zhǔn)點(diǎn)的右側(cè)，則它的力臂取正值，構(gòu)成的力矩相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)為抬頭力矩。凡是加在飛機(jī)上的重量都取正值，凡是從飛機(jī)上取下的重量都取負(fù)值。按照這個(gè)規(guī)定逐一計(jì)算出各項(xiàng)重量（包括空機(jī)重量）構(gòu)成的力矩值，得負(fù)值時(shí)為低頭矩，得正值時(shí)為抬頭矩。把所有力矩值加總得到力矩總和。由于合力繞任何一點(diǎn)的力矩等于各個(gè)分力繞該點(diǎn)的力矩之和，即總重量重心相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)距離=所有力矩和因此有 （1120）由于事先指定了基準(zhǔn)點(diǎn)的位置，因此知道了重心相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)的距離，就得到了重心的實(shí)際位置。式（1120）的值為正時(shí)，表示重心在基準(zhǔn)點(diǎn)的右側(cè)；如為負(fù)值，則表示重心在基準(zhǔn)點(diǎn)的左側(cè)。知道了飛機(jī)重心的實(shí)際位置和平均空氣動(dòng)力弦的位置及長(zhǎng)度，就可由式（1119）表示出利用平均空氣動(dòng)力弦表示的飛機(jī)的重心位置。（2） 站位法站位是用來(lái)表示飛機(jī)上任何一點(diǎn)的位置的一種度量單位。在設(shè)計(jì)、制造飛機(jī)時(shí)，廠家選定某一點(diǎn)為站位基準(zhǔn)點(diǎn)，該點(diǎn)處定義為0站位，而其它任何點(diǎn)相對(duì)于站位基準(zhǔn)點(diǎn)的距離，則稱為此任意點(diǎn)的站位。一般也取站位基準(zhǔn)點(diǎn)右側(cè)各點(diǎn)的站位為正值，左側(cè)各點(diǎn)的站位為負(fù)值，這樣只要確定了站位基準(zhǔn)點(diǎn)的位置，則飛機(jī)上任何一點(diǎn)的站位均可確定。飛機(jī)上各個(gè)裝載項(xiàng)目所在站位數(shù)可以直接作為該項(xiàng)目的力臂值。于是可用下式計(jì)算出飛機(jī)重心的站位，即 （1121）采用英制的國(guó)家，一般用英寸作為站位的單位，稱為站位英寸；采用公制的國(guó)家，則用米作為站位單位，稱為站位米。這樣就可直接用公式（1121）計(jì)算出飛機(jī)重心的站位。求出重心的站位數(shù)后，則可由式（1119）換算成平均空氣動(dòng)力弦百分比，即：有些機(jī)型進(jìn)行計(jì)算時(shí)，除了利用站位基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)體系外，還另外選定一點(diǎn)作為平衡基準(zhǔn)點(diǎn)（或稱力矩基準(zhǔn)點(diǎn)），所有裝載項(xiàng)目的力臂長(zhǎng)度都以平衡基準(zhǔn)點(diǎn)為準(zhǔn)計(jì)算。這就需要把各個(gè)裝載項(xiàng)目的以站位基準(zhǔn)點(diǎn)為準(zhǔn)計(jì)算的力臂（即該項(xiàng)目的站位數(shù)）換算成以平衡基準(zhǔn)點(diǎn)為準(zhǔn)的力臂，換算方法如式（1122）所示。裝載項(xiàng)目相對(duì)于平衡基準(zhǔn)點(diǎn)的力臂=裝載項(xiàng)目的站位數(shù)平衡基準(zhǔn)點(diǎn)的站位數(shù) （1122）再用式（1123）求算飛機(jī)的重心位置： （1123）計(jì)算結(jié)果是重心相對(duì)于平衡基準(zhǔn)點(diǎn)的位置，然后再由式（1124）換算成重心的站位數(shù)。重心的站位數(shù)=重心相對(duì)于平衡基準(zhǔn)點(diǎn)的位置+平衡基準(zhǔn)點(diǎn)的站位數(shù) （1124）（3） 指數(shù)法指數(shù)法是為了便于計(jì)算飛機(jī)的重心位置而采用的一種和力矩有一定關(guān)系的數(shù)值，這種數(shù)值是人為制定的。目前很多種機(jī)型在載重平衡的計(jì)算中采用指數(shù)，所用指數(shù)大體可以分為兩類(lèi)，一類(lèi)是以力矩?cái)?shù)作為基數(shù)按照一定的規(guī)定換算成指數(shù)，另一類(lèi)是以平均空氣動(dòng)力弦百分比作為基數(shù)，按照一定的規(guī)定換算成指數(shù)。① 以力矩?cái)?shù)為基數(shù)的指數(shù)計(jì)算飛機(jī)的重心時(shí)，大量的運(yùn)算是計(jì)算各項(xiàng)重量的力矩?cái)?shù)?？诊w機(jī)的重量和重心位置是已知的，因此相對(duì)于某個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的力矩?cái)?shù)是可算的，當(dāng)在空飛機(jī)上加入附加設(shè)備、空勤組及攜帶品、服務(wù)設(shè)備、供應(yīng)品等項(xiàng)目后，也可計(jì)算出飛機(jī)的基本重量的力矩?cái)?shù)，這個(gè)數(shù)值一般也是固定的。還需要計(jì)算出燃