一起發(fā)動(dòng)機(jī)拆下飛機(jī)重心變化的分析

鄭江川

摘要：本文以波音737系列飛機(jī)為例， 因工作需要對飛機(jī)所有燃油進(jìn)行放空，因此時(shí)飛機(jī)正處于缺少一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的現(xiàn)狀，特對飛機(jī)在拆缺一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)之后重心變化進(jìn)行介紹，對飛機(jī)交付空重的重心和拆除一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)之后的飛機(jī)重心進(jìn)行了對比分析，總結(jié)了這種情況下放空燃油容易出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，希望能給相關(guān)人員提供參考借鑒依據(jù)，以期共同提高維修效率。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī);飛機(jī)重心;燃油

1? 計(jì)算雙發(fā)在翼發(fā)動(dòng)機(jī)

因某架737飛機(jī)需要完成油箱內(nèi)部檢查的工作，需要將所有油箱內(nèi)的燃油放空，但是一側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)因修理而被拆下，這就需要涉及到飛機(jī)重心的計(jì)算，通過計(jì)算判斷單臺(tái)在翼發(fā)動(dòng)機(jī)燃油都放空的情況下飛機(jī)重心是否在范圍之內(nèi)，不會(huì)對飛機(jī)姿態(tài)發(fā)生變化。

稱重手冊中使用的平均氣動(dòng)弦長是長度為155.8英寸（機(jī)翼參考距離）。

平均氣動(dòng)弦的前緣位于平衡臂627.1英寸處，則按照波音出廠手冊中重心計(jì)算公式為：

經(jīng)查詢稱重手冊，可知此架飛機(jī)的交付空重重心的力臂為651.4英寸，代入公式可得：

最后得到飛機(jī)的交付空重的重心為15.6%MAC。

2? 計(jì)算單發(fā)在翼發(fā)動(dòng)機(jī)的背景

因該機(jī)需要在位放空三個(gè)油箱燃油，并對每個(gè)油箱內(nèi)部進(jìn)行檢查，為了確保重心在包線范圍內(nèi)，并經(jīng)與波音確認(rèn)（SR：AOJ-BEJ-20-0085-02），如果在地面操作過程中能夠正確判斷保持飛機(jī)的穩(wěn)定性，那么對于737飛機(jī)來說，傾翻通常不是一個(gè)問題。牽引和地面作業(yè)對飛機(jī)重心的影響必須考慮到。737飛機(jī)的絕對傾翻極限為50.8%MAC（圖1），相當(dāng)于地面穩(wěn)定極限的后部。影響飛機(jī)傾翻和穩(wěn)定性極限的一些主要因素包括但不限于以下各項(xiàng)：①飛機(jī)空重;②飛機(jī)姿態(tài);③燃料裝載;④載客量;⑤貨物裝載;⑥坡道坡度;⑦跑道表面狀況;⑧雪荷載;⑨風(fēng)荷載。

地面穩(wěn)定極限考慮了以下因素的影響：

①3%坡道坡度;②牽引力3.40節(jié)逆風(fēng)。

通過確保飛機(jī)在牽引過程中的重心比地面穩(wěn)定極限更靠前，將避免傾翻情況。（圖1）

3? 計(jì)算單發(fā)在翼發(fā)動(dòng)機(jī)

拆掉一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)查詢稱重手冊可知（圖2）：

單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的重量為3281.7公斤，力臂為531英寸。

DELIVERY EMPTY WEIGHT? ? 44143（651.4）? 28755353

飛機(jī)交付空重的重量為44143公斤，力臂為651.4英寸，經(jīng)計(jì)算單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的力矩為1742582.7KG.IN，用飛機(jī)的交付空重的總力矩減去單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的力矩可得27012770.3KG.IN，用該值除以單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在翼的飛機(jī)的總重量，可計(jì)算出變化后重心的力臂為661.1inch，最后代入公式可得飛機(jī)的重心變化為21.8%MAC。

4? 總結(jié)

通過上述的計(jì)算，可以看出737飛機(jī)的在拆除一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)之后的重心由15.6%MAC變化為21.8%MAC，經(jīng)查詢稱重手冊和波音的郵件回復(fù)，重心變化范圍在26%MAC之內(nèi)，都可認(rèn)為不影響，所以單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在翼的737飛機(jī)可以放空燃油。

參考文獻(xiàn)：

[1]Boeing 737-600/700/800/900，Weight and balance Control and Loading Manual，June 5th/2019.

[2]Boeing SR：AOJ-BEJ-20-0085-02.

[3]宋喆.關(guān)于飛機(jī)維修故障分析和管理改進(jìn)的研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020（06）：180-181.