1、 1 通航飞机重心计算软件开发 摘要： 文章从通航飞机配载平衡的角度，充分考虑通航飞机在飞行时的各种状态，利用 visual studio 开发出一种重心计算软件，通过算例分析，表明该软件能大大提高配载效率。 Abstract： In the view of GA aircraft load planning， the author takes full consideration to the various states of GA aircraft in flight and utilize visual studio to develop a center of gravity cal
2、culation software. The numerical example indicates that the software can greatly improve loading efficiency. 关键词： DA-40；配载；软件 Key words： DA-40； loads； software 中图分类号： TP31 文献标识码： A 文章编号： 1006-4311（ 2016）24-0208-02 0 引言 通航飞机的配载是在飞行过程中每一个架次的载重平衡的计算，使其实际起飞重心、无油重心和着陆重心都在允许范围内，保障能够安全高效完成每次任务。如今，通用航空以其机动灵
3、活、快速高效的特点发展势头越来越好，已经覆盖多种产业，而它的配载工作更是不容忽视的。 钻石 DA40 飞机是一架理想的四座单发飞机。作为山东滨奥飞机制造公司的主导产品，安全、高效和时尚已经融入进 DA40 飞机设计的每一个2 方面，力求给广大乘客提供最顶级的飞行体验。飞机在飞行过程中会因为燃油变化等各种不确定因素重心 发生变化，采用手工计算或图示法存在较大缺陷，而使用计算机软件可以更加迅速快捷，也能减少手工计算的失误。 1 软件功能及实现 1.1 软件功能 作者在研究相关文献和理论学习的基础上，采用 visual stutio 开发了一通航飞机重心计算软件，该软件界面清晰简明，具有以下功能。原
4、始数据录入 根据飞机配载的具体情况，用户根据需求输入飞机基本空机重量、行李舱重量、备用油量、航程油量等基本参数；检查各种重量是否在允许范围 每架飞机都有其最大无油重量、最大起飞重量、最大起飞重量，该飞机最大允许起飞 重量（ MTOW） 1150.0 公斤，最大允许着陆重量（ MLW） 1092.0 公斤，行李舱的重量（ Wb）限制 30.0 公斤，油箱最大容积155.9 升。在计算飞机最终重心位置之前，软件通过限制行李舱重量、润滑油体积、总油量这些参数提示是否输入有误；分力矩计算飞机基准线通常是从飞行方向看在飞机纵轴的前方，飞机的纵轴线平行于一个 600：31 的楔形上表面，该楔形位于方向舵前
5、面的后机身顶部。当楔形的上表面呈水平时，飞机基准线垂直于它。飞机基准线距离短秃机翼前根部最前点2.194 米（ 86.38 英寸）处，基于该基准线，将飞机几 个重要的平均力臂乘以相应的各部分重量得到分力矩，比如行李舱力矩、燃油力矩等；合力矩计算 由上述分力矩计算得到的结果，可以进一步得到合力矩的大小，为后面得到各种条件下的重心奠定基础；重心计算 由合力矩公式，总力矩除以重量得到相应的无油重心、着陆重心、起飞重心等；重心检查 3 飞机在 780-980 公斤重量下，重心前限在飞机基准线后 2.4 米；在 1150公斤重量下，重心前限在飞机基准线后 2.46 米；飞机重心后限在飞机基准线后 2.5
6、9 米。 其中， Lf 为油箱平均力臂。 1.3 功能实现 通过 c#编程 ，实现最终飞机配载信息的输出。其功能实现主要是以下的过程：首先用户打开软件，相关参数都有一个初始值，用户只需更改大小，而软件都对这些参数进行了限制防止最后计算的重心超出允许的范围，比如行李舱重量过大软件会提示“行李超过限制”，再比如当用户输入航程油量备用油量后，软件计算得到的总油量超出限制也会提示用户，在参数符合标准后用户点击“开始进行配载计算”，得到的各部分重心和重心位置都会在一个文本框中显示出来。图 1 为功能实现的流程图。 1.4 用户界面 软件的界面如图 2 所示，各部分参数均设置了一个初始值， 用户在进行配载
7、计算时，只需更改其中不同的参数，点击“开始配载计算”，所需要的信息就都会在文本框中显示出来。 2 算例分析 计算条件：飞机基本空重 735 公斤，前后座椅各两人（平均重量按 75公斤计算），前座椅平均力臂 2.30 米，后座椅平均力臂 3.25 米，无行李，加注可用燃油 60 公斤，其中备用油量 25 公斤，油箱平均力臂 2.63 米。结果对比分析如表 1。 通过对比发现，在计算结果的比较中，人工和软件的计算结果相差不4 大；在计算时间上软件只需输入相关参数就可以得到结果，而人工计算需要按照相关步骤手工填表 ，还需要一张图表检查力矩，一张图表检查重心是否在允许范围内，这些都可以通过重心计算软件
8、实现。 3 结束语 本文通过介绍 DA40 飞机配载原理，使用 c#编程出能够更加方便快速地计算出航空器各个状态的重心位置的软件，具有一定实际应用前景。对DA40 飞机来说，各个状态的重心位置确定可以保证其能安全有效地完成每次飞行任务。该软件能够基本满足配载工作的需求，可以进一步开发使其能够逐渐适应大飞机的配载任务。 参考文献： 1赵桂红，李晓津 .飞机配载方法的数学分析 J.中国民航学报，1999， 04： 53-56. 2王彩霞，杨威，何文华，邓声庚 .飞机配载管理系统的设计与开发J.价值工程， 2010， 05： 121-122. 3杨德林，张铮，刘曦 .飞机配载平衡及装载过程优化的力学逻辑 J. 航空科学技术， 2016， 01： 11-14. 4孙石磊，罗丹，张一帆 .民航飞机载重配平原理分析与发展思考 J.经营管理者， 2015， 02： 161.
