論重量控制對飛機設(shè)計的重要性

武戎戎

（上海飛機設(shè)計研究院 上海 201210）

論重量控制對飛機設(shè)計的重要性

武戎戎

（上海飛機設(shè)計研究院 上海 201210）

隨著我國航空事業(yè)的快速發(fā)展，對飛機設(shè)計中質(zhì)量控制也提出更高的要求。從民用飛機整體結(jié)構(gòu)特征看，其設(shè)計的核心集中表現(xiàn)在重量控制上，但由于重量分類上有較多不同標(biāo)準(zhǔn)，所以在重量控制上也強調(diào)與這些標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)。本文將對飛機設(shè)計中重量控制的重要性、飛機設(shè)計中重量控制的具體策略進行探析。

飛機設(shè)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(xiàn)出更復(fù)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(dǎo)致飛行安全目標(biāo)難以實現(xiàn)。這就要求實際設(shè)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(shè)計中重量控制的研究，具有十分重要的意義。

1 飛機設(shè)計中的重量控制重要性分析

1.1 飛機整體協(xié)調(diào)性的實現(xiàn)

飛機設(shè)計中，重量的控制極大程度上可使飛機協(xié)調(diào)性得到提高。一般飛機的大部分使用性能指標(biāo)，多與飛機重量存在一定的關(guān)聯(lián)，在飛機重量不斷增加的條件下，大部分性能指標(biāo)很可能呈現(xiàn)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(biāo)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(guān)鍵性保障。

1.2 設(shè)計研制成本的節(jié)約

由于現(xiàn)代民用飛機設(shè)計中，需不斷將新技術(shù)、新構(gòu)件等引入其中，確保飛機性能逐漸提高。而在該設(shè)計過程中，涉及到的制作、研發(fā)等成本都極高。有相關(guān)資料統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，通常在飛機設(shè)計中，對于結(jié)構(gòu)為1kg的在重量，其需投入的人力成本至少應(yīng)保證有20人。因此，為使這些成本得以節(jié)約，需做好飛機制造重量的有效控制，進而達到飛機經(jīng)濟效益提高的目標(biāo)。

1.3 運營經(jīng)濟效益的提升

飛機設(shè)計中，運營成本受重量影響也較為明顯，除在設(shè)計研制成本上能夠節(jié)約外，也可使整體運營經(jīng)濟效益得到提高。現(xiàn)代民用飛機設(shè)計中，需實現(xiàn)的最終目標(biāo)集中表現(xiàn)在經(jīng)濟性層面，要求在制作成本上降低，保證各構(gòu)件在價格上得到控制。此時，通過重量的有效設(shè)計，使飛機重量得以減輕，能夠滿足經(jīng)濟性目標(biāo)的實現(xiàn)，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(guān)建議

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

2.1 目標(biāo)重量值與重量設(shè)計余值的確定

飛機設(shè)計中，重量的控制首先需在目標(biāo)重量值上進行確定。其中的飛機重量值通常需在設(shè)計方案制定中便需做好計算，保證目標(biāo)重量值滿足設(shè)計技術(shù)目標(biāo)，達到飛機安全穩(wěn)定飛行的目標(biāo)。同時，在設(shè)計中還需以重量設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，完成重量分類過程。重量分類是飛機重量設(shè)計的重要指標(biāo)，確保重量分類較為有效，才可使重量設(shè)計時有相應(yīng)的參考。另外，在目標(biāo)重量值確定的基礎(chǔ)上，需考慮做好重量設(shè)計余值的確定。其主要指實際設(shè)計時，較多重量增量并未在重量與平衡報告內(nèi)體現(xiàn)出來，設(shè)計人員未能預(yù)料這些重量增量，對該值進行準(zhǔn)確界定，能夠提升民機設(shè)計的整體質(zhì)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(shè)計具有極大的影響，其能夠為整個設(shè)計過程提供有效指導(dǎo)。具體完善中：①應(yīng)考慮在設(shè)計團隊管理機制上進行完善，可考慮在設(shè)計人員中選出基本專業(yè)技能較強且設(shè)計經(jīng)驗較為豐富的人員，由這些人員組建相應(yīng)的小組團隊，負責(zé)重量控制的相關(guān)研究，對飛機重量變化情況進行實時監(jiān)控，在此基礎(chǔ)上制定相應(yīng)的減輕質(zhì)量方案，以此使重量控制目標(biāo)得以實現(xiàn)。②在重量控制機制完善中，對設(shè)計人員綜合素質(zhì)也提出較高的要求，能夠在設(shè)計中著眼于整機，樹立責(zé)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(yīng)的成本節(jié)約方案，這樣才可實現(xiàn)飛機運營效益提高的目標(biāo)[3]。

2.3 重量控制文件的有效管理

重量控制過程除表現(xiàn)在技術(shù)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(xiàn)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(tài)、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(diào)對各部門下發(fā)關(guān)于重量目標(biāo)的文件，使各部門在操作中有具體技術(shù)規(guī)范作為指導(dǎo)，且目標(biāo)重量數(shù)值較為明確，這樣在重量設(shè)計過程中，各部門都有相應(yīng)的參考。

（2）從重量狀態(tài)文件上看，該文件通常以重量數(shù)值報告形式呈現(xiàn)出來，要求設(shè)計中數(shù)值變化情況可被不同部門所掌握，結(jié)合熟知變化完成重量變化趨勢的判斷，在此基礎(chǔ)上采取相應(yīng)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(jié)合狀態(tài)文件中給定的結(jié)果，分析重量值在不同階段的情況，對不同情況產(chǎn)生的原因進行剖析，進而制定相應(yīng)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(shè)定的目標(biāo)重量為依據(jù)，對重量變化采取監(jiān)控與檢驗措施。其中的檢驗文件要求將具體的檢驗內(nèi)容、職責(zé)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(jù)具體的標(biāo)準(zhǔn)要求驗收飛機重量，且注意將相關(guān)的如驗收部件數(shù)量、名稱與狀態(tài)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)的可采取相應(yīng)的激勵措施，這樣對促進設(shè)計人員積極性的提升可起到明顯作用[4]。

3 結(jié)論

重量的有效控制是現(xiàn)行飛機設(shè)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(jié)約發(fā)揮重要作用。且在重量控制中，還要求對目標(biāo)重量值與重量設(shè)計余值進行確定，完善相關(guān)的機制，并注意有效管理相關(guān)的重量控制文件，這樣才可使重量控制的目標(biāo)得以實現(xiàn)，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(fù)雜機構(gòu)可靠性試驗研究[D].西北工業(yè)大學(xué)，2014.

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

[3]邱雷.基于壓電陣列的飛機結(jié)構(gòu)監(jiān)測與管理系統(tǒng)研究[D].南京航空航天大學(xué)，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