論重量控制對飛機設計的重要性

武戎戎

（上海飛機設計研究院 上海 201210）

論重量控制對飛機設計的重要性

武戎戎

（上海飛機設計研究院 上海 201210）

隨著我國航空事業的快速發展，對飛機設計中質量控制也提出更高的要求。從民用飛機整體結構特征看，其設計的核心集中表現在重量控制上，但由于重量分類上有較多不同標準，所以在重量控制上也強調與這些標準相適應。本文將對飛機設計中重量控制的重要性、飛機設計中重量控制的具體策略進行探析。

飛機設計；重量控制；重要性；策略

前言

相比軍用飛機，民用飛機在重量控制上表現出更復雜的特征，尤其在實際飛行中，其重心變化較為明顯，若無法使這些變化得到有效控制，將會導致飛行安全目標難以實現。這就要求實際設計過程中盡可能使飛機重量更為輕便，保證在平衡性、靈活性上較為突出。因此，本文對飛機設計中重量控制的研究，具有十分重要的意義。

1 飛機設計中的重量控制重要性分析

1.1 飛機整體協調性的實現

飛機設計中，重量的控制極大程度上可使飛機協調性得到提高。一般飛機的大部分使用性能指標，多與飛機重量存在一定的關聯，在飛機重量不斷增加的條件下，大部分性能指標很可能呈現下降趨勢。尤其飛機飛行中，運行性能會在飛機自重降低的情況下而提升，但假若自重較大，各項指標都會受到不同程度影響。因此，重量的有效控制是飛機綜合性能提升的關鍵性保障。

1.2 設計研制成本的節約

由于現代民用飛機設計中，需不斷將新技術、新構件等引入其中，確保飛機性能逐漸提高。而在該設計過程中，涉及到的制作、研發等成本都極高。有相關資料統計發現，通常在飛機設計中，對于結構為1kg的在重量，其需投入的人力成本至少應保證有20人。因此，為使這些成本得以節約，需做好飛機制造重量的有效控制，進而達到飛機經濟效益提高的目標。

1.3 運營經濟效益的提升

飛機設計中，運營成本受重量影響也較為明顯，除在設計研制成本上能夠節約外，也可使整體運營經濟效益得到提高。現代民用飛機設計中，需實現的最終目標集中表現在經濟性層面，要求在制作成本上降低，保證各構件在價格上得到控制。此時，通過重量的有效設計，使飛機重量得以減輕，能夠滿足經濟性目標的實現，這樣市場整體競爭能力都可得以提高[1]。

2 重量控制的相關建議

重量控制的目標旨在使飛機使用性能得以提高，且在運營經濟效益上不斷提升，但如何使該目標得以實現，要求注重在技術、管理等方面進行結合。具體控制重量中，要求做好目標重量值、重量設計余值控制，并在相關機制與文件管理方面進行強化，具體設計思路如下：

2.1 目標重量值與重量設計余值的確定

飛機設計中，重量的控制首先需在目標重量值上進行確定。其中的飛機重量值通常需在設計方案制定中便需做好計算，保證目標重量值滿足設計技術目標，達到飛機安全穩定飛行的目標。同時，在設計中還需以重量設計標準為依據，完成重量分類過程。重量分類是飛機重量設計的重要指標，確保重量分類較為有效，才可使重量設計時有相應的參考。另外，在目標重量值確定的基礎上，需考慮做好重量設計余值的確定。其主要指實際設計時，較多重量增量并未在重量與平衡報告內體現出來，設計人員未能預料這些重量增量，對該值進行準確界定，能夠提升民機設計的整體質量[2]。

2.2 重量控制機制的完善

重量控制機制是否完善對重量設計具有極大的影響，其能夠為整個設計過程提供有效指導。具體完善中：①應考慮在設計團隊管理機制上進行完善，可考慮在設計人員中選出基本專業技能較強且設計經驗較為豐富的人員，由這些人員組建相應的小組團隊，負責重量控制的相關研究，對飛機重量變化情況進行實時監控，在此基礎上制定相應的減輕質量方案，以此使重量控制目標得以實現。②在重量控制機制完善中，對設計人員綜合素質也提出較高的要求，能夠在設計中著眼于整機，樹立責任意識與成本意識，保證在對民機重量變化控制的同時，提出相應的成本節約方案，這樣才可實現飛機運營效益提高的目標[3]。

2.3 重量控制文件的有效管理

重量控制過程除表現在技術層面上，也要求在管理方面進行強化，而其中管理的重點集中表現在重量控制文件方面。這些文件包含極多類型，如重量分配、重量狀態、重量檢驗、驗收以及重量獎勵等，做好這些文件的管理，有利于為重量控制提供有效參考。具體管理中：

（1）需從重量分配文件著手，該文件強調對各部門下發關于重量目標的文件，使各部門在操作中有具體技術規范作為指導，且目標重量數值較為明確，這樣在重量設計過程中，各部門都有相應的參考。

（2）從重量狀態文件上看，該文件通常以重量數值報告形式呈現出來，要求設計中數值變化情況可被不同部門所掌握，結合熟知變化完成重量變化趨勢的判斷，在此基礎上采取相應的重量控制措施。同時，在文件方面還需從減重措施文件上著手，該文件一般需結合狀態文件中給定的結果，分析重量值在不同階段的情況，對不同情況產生的原因進行剖析，進而制定相應的重量控制方案，并將編制后的方案向各部門分配。

（3）在重量檢驗與驗收文件上，前者一般需以設定的目標重量為依據，對重量變化采取監控與檢驗措施。其中的檢驗文件要求將具體的檢驗內容、職責分工以及問題處理方式等融入其中。而在驗收文件方面，其多用于制作階段過程中，根據具體的標準要求驗收飛機重量，且注意將相關的如驗收部件數量、名稱與狀態等融入其中。除此之外，也需做好重量獎勵文件管理工作，主要將相應的獎懲方案融入到重量控制中，如對于超重問題需做好懲罰工作，而對于滿足減重標準的可采取相應的激勵措施，這樣對促進設計人員積極性的提升可起到明顯作用[4]。

3 結論

重量的有效控制是現行飛機設計中需考慮的主要問題。做好重量控制工作，對于飛機使用性能的提高與成本的節約發揮重要作用。且在重量控制中，還要求對目標重量值與重量設計余值進行確定，完善相關的機制，并注意有效管理相關的重量控制文件，這樣才可使重量控制的目標得以實現，保證飛機能夠安全可靠運行。

[1]孫中超.考慮綜合因素的飛行器復雜機構可靠性試驗研究[D].西北工業大學，2014.

[2]晨曦，宋傳濤.關于民用飛機重量設計的相關探討[J].科協論壇（下半月），2012，04：34～35.

[3]邱雷.基于壓電陣列的飛機結構監測與管理系統研究[D].南京航空航天大學，2011.

[4]孫 超.民用飛機重量控制方法研究[J].硅谷，2015，02：270～271.

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1004-7344（2016）13-0311-01

2016-4-15