民用飞机【关于民用飞机重量设计的相关探讨】

时间：2019-05-13 03:24:44　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　摘要：民用飞机是用于非军事目的的飞机，它主要是作为一种载人交通工具存在。在民用飞机的设计过程中，飞机的重量重心设计非常重要。民用飞机的重量有着独特的要求，民机重量的分类也有着特殊的标准。因此，民机设计时，需要对整个机身的部件进行重量估计。首先阐释了民用飞机重量设计的重要性，进而对民用飞机各部件的重量预测和控制进行了系统的分析，进而为民用飞机的安全运行奠定了重要的基础。
　　关键词：民用飞机重量设计
　　中图分类号：V241文献标识码：A文章编号：1007-3973（2012）004-034-02
　　1前言
　　安全是航空工程的第一要务，一般情况下，民用飞机的重量设计要比军用飞机复杂。在民用飞机的设计中，对重量和重心的设计有着独特的要求。在飞行过程中，民用飞机重心的变化要比军用飞机更加系统和复杂。民用飞机的重量设计指的是技术人员通过对飞机部件的设计，既要保证飞机重量的轻便，同时也要飞机具有良好的灵活性和平衡性。民用飞机的重量设计贯穿于飞机设计、制作以及营运的全部过程，对民用飞机的运行安全有着至关重要的作用。
　　2民用飞机重量设计的重要性
　　2.1有利于节约研发成本
　　随着当前经济的发展，现代民用飞机的研发和制作成本日益增长，研制的成本也越来越高。根据相关调查资料显示：在当前民用飞机的研制过程中，每1千克结构制作需要的人力大约为20人左右。所以说，如果相关的设计人员能够减少民用飞机制造的重量，这就能够节省大量的成本，提高民用飞机的经济效益。
　　2.2有利于飞机的整体协调性
　　民用飞机重量的各种使用性能指标与重量之间是紧密相连的，并且总是随着民用飞机空机重量的增大而下降。也就是说，在民用飞机运行的过程中，如果民用飞机的自重减轻，飞机的运行性能就会提高，如果自重增加，性能就会随之降低。所以说，民用飞机的重量设计对飞机的整体性能有着重要作用。
　　2.3有利于民机运营的经济效益
　　在民用飞机的设计研制过程中，其重量与飞机制造和运营的经济成本有着直接的关系。采取各种措施降低民用飞机的制作成本，保持其销售价格的逐步下降，进而提高民用飞机的经济性已经逐步成为当前民用飞机制造商的最终目的。因此，从民用飞机的重量设计入手，减轻飞机的重量就是从侧面提高飞机运营的经济型，进而提高在市场中的整体竞争能力。
　　3民用飞机设计的重量控制
　　民用飞机的重量控制指的是为了更好的能够保证民机在设计阶段所设计的性能指标的实现，而根据实际情况提出的确保实现目标重量的一种管理和技术相互结合的工程方法。在民用飞机的设计过程中，总体方案结束之后，民机的特征重量就已经确定，此时，民机相关部件及运行系统的目标重量也确定好了。因此，相关技术人员必须对起进行严格的控制，保证重量的合理性。要做好民用飞机的重量控制，就要做到以下几个重要的方面：
　　(1)在民用飞机设计的过程中，要积极确立正确的目标重量值。一般情况下，民机的重量值是在设计方案的过程中逐渐形成的，与飞机的设计技术目标相适应。同时，相关设计人员要按照飞机重量设计的相应标准进行重量分类。在民用飞机重量设计中，重量分类是一个十分重要的概念，是重量工程的一个重要标准。通过有效掌握重量分类，能够为飞机重量设计提供重要的依据，保证设计工作的顺利运行。
　　(2)认真确定民机重量设计余值。民机的重量设计余值指的是在民用飞机设计的过程中，重量和平衡报告中还没有预料到的重量增量。一般情况下，在民机设计中，重量设计余值应该是一个确定值。
　　(3)不断健全民机重量控制机制。在民机重量设计中，强化民机重量控制机制显得尤为重要。1)完善民机重量设计队伍。这就需要民机设计师认真组建专门的重量研究人员，实时监控民机设计的重量变化、进而提出减轻重量的措施，从而达到目标重量；2)强化设计人员的专业知识。民机重量控制人员要对自身专业熟悉，能够从全机的角度出发，准确掌握民机重量的变化，能够及时发现问题，对超重的情况提出完善的补救措施。
　　(4)完善民机重量控制文件。在民机重量设计过程中，重量控制文件的制定非常重要。重量控制文件指的是一套完整的体系，是由一系列完整的文件组成的，一般主要包括以下几个方面：1)民用飞机目标重量分配文件。这个文件主要就是把民机的重量目标分配到各个相关部门的文件，根据不同情况，文件中给不同部门相应的技术规范以及目标重量数值，为民机的重量设计奠定了重要的基础；2)民用飞机重量状态文件。这个文件指的是不同的设计阶段出现的重量数值报告。相关部门通过对数值变化的掌握，认真分析民用飞机重量变化的主要趋势，进而采取有效的措施控制民机的重量；3)民用飞机减重措施文件。通过上一步对不同阶段的重量值报告，进而准确判断和分析重量值变化的原因，通过相关技术人员的研究提出减轻重量的方案，然后把这些解决方案汇编成文件下发到各个部门；4)民用飞机重量检验文件。在民用飞机重量设计中，如果一旦规定了民用飞机运行的目标重量，那就需要相关部门对民机重量进行严格的监控，进而对民用飞机的重量进行检验。在重量检验文件中明确了民用飞机检验的基本内容、问题处理方式以及相应的职责分工；5)民用飞机重量检验验收文件。这个文件主要是在飞机的制作阶段使用，主要是对民用飞机的重量按照规定进行验收。此文件涉及到民机设计方和生产方两个单位，一般由生产方对民机重量进行检验。在这个文件中，同样规定了需要检验的部件名称、数量以及状态；6)民用飞机的重量奖励文件。在民用飞机重量设计的过程中，要设立完善的奖惩方案。例如，在民机设计中，对减重的情况进行不同情况的奖励，对超重的情况实施一定的惩罚。特别是在飞机的目标重量确立之后，要采取激励措施提高设计人员的积极性和主动性，进而为减轻飞机重量奠定重要的基础。
　　4结论
　　民用飞机的安全飞行至关重要，它不仅受到飞机的机体强度，刚度要求，制造质量、系统运行的影响，同时还与飞机的重量和重心有着密切的联系。降低民用飞机的重量，一方面能够提高飞机商载的能力，另一方面能够保证飞机的安全运行。所以，优化民用飞机的重量设计显得尤为重要，这就要求民机设计人员在设计时就必须保证飞机在飞行过程中的重心落在所规定的标准范围之内。否则，一旦当民用飞机的重心落在允许重心极限的前方，就会造成飞机起飞和降落的难度，严重则会则会造成飞行事故。同样的，如果民用飞机的重心落在容许重心允许范围后方，同样也会造成飞机的俯仰稳定性变坏，飞机不稳，造成操纵的困难，甚至会造成飞行事放。
　　从上面的分析，我们可以知道，对民机重量进行设计分析，应该保证做好两个条件：(1)要满足乘客安全、舒适、方便的要求；(2)要保证飞机可以带来较大的经济效益。飞机的重量设计分析该考虑的因素很多，上面的两个因素是考虑的中心内容，飞机重量的设计要围绕这两点进行。飞机重量的设计人员在进行重量设计的时候，一方面应该提高飞机的经济效益，即尽量使飞机重量轻，这样可以增加飞机的商载，另一个方面还要保证飞机在任何状态下、任何情况下都可以把重心落在规定的范围内，只有做好这一点，才能保证飞机的安全性。
　　
　　参考文献：
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