高清可复制 HB/Z 324-2024 运输类飞机重量与平衡设计要求

　　ICS 49.020 CCS V36

　　运输类飞机重量与平衡设计要求

　　Design requirements for transport aircraft weight and balance

　　2024-03-29 发布 2024-10-01 实施

　　中华人民共和国工业和信息化部 发 布

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　本文件代替 HB/Z 324-98《运输类飞机重量与平衡设计》，主要技术变化如下：

　　a) 增加了“术语和定义”的条目数(见第 3 章);

　　b) 增加了“设计依据”一章(见第 4 章);

　　c) 增加了“设计准则”一章(见第 5 章);

　　d) 更改了“基本要求”的构成和具体内容(见第 6 章);

　　e) 更改了“设计内容”(见第 7 章)，新增了“设计分析 ”、“设计与制造控制 ”、“设计和使用限制 ”、 “重量重心容差及包线缩减 ”、“使用重量重心计算及检查”等内容(见 7.1、7.2、7.4、7.5、 7.6);

　　f) 更改了“商载的确定”(见第 7.3)，删除了具量化的规定;

　　g) 增加了“设计验证”一章(见第 8 章);

　　h) 删除了“空机重量”(见 1998 版第 6 章)，其主要为简要的重量分类。

　　本文件由中国航空综合技术研究所归口。

　　本文件起草单位：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所、西安飞机工业集团股份有限公司、江西洪都航空工业集团有限责任公司。

　　本文件主要起草人：马界祥、郭 燕、刘聪璞、段 琼、代 瑛、李泽应、张竹君、孙军旗、侯欣婷、王继亮、钟习建。

　　本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：

　　——1998 年首次发布为 HB/Z 324-1998，本次为第一次修订。

　　运输类飞机重量与平衡设计要求

　　1 范围

　　本文件规定了运输类飞机重量与平衡设计的设计依据、设计准则、设计内容和设计验证等要求。本文件适用于 CCAR 25 部运输类飞机。其他飞机可参考使用。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　HB 5519 飞机零组部件重量公差

　　HB 5862 飞机重量与重心公差

　　HB 7620 运输类飞机重量分类

　　CCAR 25-R5 中国民用航空规章 第 25 部〈运输类飞机适航标准〉中华人民共和国交通运输部

　　2016 年 3 月

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　制造空机重量 manufacturer's empty weight

　　结构、动力装置、系统、内部设备等重量以及其他一些属于某一具体飞机构型组成部分的重量，包括封闭系统中液体的重量。

　　3.2

　　标准项目 standard items

　　不属于飞机制造空机的设备和液体，但对同型号飞机其是固定不变的。

　　注：这些项目包括但不限于：不可用燃油和其他不可用液体，发动机滑油，厕所的液体和化学用品，灭火瓶、信

　　号弹和应急氧气设备，厨房结构，辅助电子设备。

　　3.3

　　基本空机重量 basic empty weight制造空机重量加上标准项目的重量。

　　3.4

　　使用项目 operational items

　　对于具体使用要求所必需的并且未包括在基本空机重量中的人员、设备和补给品。

　　注：这些项目对于不同的飞机是不同的，这些项目包括但不局限于以下各项目：机组人员和行李，手册和导航设

　　备，座舱和厨房中可移动的服务设备，食物和饮料，未包括在有用载荷中的有用液体，救生筏、救生背心和应急发射机，飞机集装货物装运系统。

　　3.5

　　使用空机重量 operational empty weight

　　基本空机重量加上使用项目的重量。

　　3.6

　　机队使用空机重量 fleet operational empty weight

　　同型号和构型的一个飞机机队或一组飞机的平均使用空机重量。

　　3.7

　　最大起飞重量 maximum takeoff weight

　　根据结构强度和适航要求限制，飞机起飞松开刹车(或开始起飞滑跑)时的最大允许重量。

　　3.8

　　最大零油重量 maximum zero fuel weight

　　根据结构强度和适航要求限制，飞机可用燃油和其他指定的可用介质加注之前的最大允许重量。

　　3.9

　　最大着陆重量 maximum landing weight

　　根据结构强度和适航要求限制，飞机着陆(或主轮接地)时的最大允许重量。

　　3.10

　　设计飞行重量 design flight weight

　　计算飞行载荷和应力分析所用的飞机强度设计重量。

　　3.11

　　最小飞行重量 minimum flight weight

　　受飞机结构强度和适航要求限制的飞行时的最小重量。

　　3.12

　　商载 payload

　　指乘客、货物和行李的重量。

　　3.13

　　有用载荷 useful load

　　起飞重量减去使用空机重量。包括商载、可用燃油以及未包括在使用项目中的其他可用液体(例如附加水箱内的水)等。

　　3.14

　　设计重心包线 design center of gravity envelope

　　由飞机气动焦点、飞行品质及相应操纵面效率所决定的对应飞机不同重量下的重心允许变化范围。一般纵坐标表示飞机重量，横坐标为用平均气动弦表示的相对重心值。

　　3.15

　　重量重心容差 weight and center of gravity tolerance

　　全机重量重心理论计算值与考虑各种运动、差异等影响因素后的实际值之间的偏差量。

　　注：重量重心容差通常考虑，但不限于：飞行中机内存在的位置移动，起落架收放和襟翼的运动，货物自身及装载的偏差，燃油密度，燃油消耗和乘客乘坐位置的变化。

　　3.16

　　重心包线缩减 center of gravity envelope curtailment

　　考虑重量重心容差后，创建比设计重心包线的限制更为严格的使用重心包线，以确保飞机在实际的整个飞行阶段均处于设计限制之内。

　　3.17

　　线载荷限制 linear load limitation

　　在指定的飞机地板单位长度上可承受的最大载荷。

　　3.18

　　面载荷限制 area load limitation

　　飞机单位面积地板上可承受的最大载荷，以防止载荷超出飞机结构(地板梁、地板支柱、地板面板和框)的承载能力。也称为“均布载荷”限制。其承载面积按货物底面外廓面积计算。

　　3.19

　　接触载荷限制 contact load limitation

　　指与飞机地板直接接触的单位面积上可承受的最大载荷，以防止与飞机地板直接接触的载荷超出了地板面板的承载能力。接触面积是与地板直接接触部分的面积。也称为局部载荷限制。

　　3.20

　　舱室载荷限制 compartment load limitation

　　一个舱室可承受的最大装载重量。

　　3.21

　　累积载荷限制 cumulative load limitation

　　指给定机身剖面之前或之后可承受的最大重量，该限制防止装载在前、后机身部段的重量超出隔框和蒙皮、长桁的承载能力。也称为机身装载的剪切载荷限制。

　　3.22

　　集中载荷限制 point load limitation

　　当重载荷施加到很小的地板表面上时，地板承受刺伤/戳伤的能力。

　　3.23

　　地面稳定性限制 stability limit on ground

　　飞机在地面使用时的重心限制范围。

　　3.24

　　横向不平衡 lateral imbalance

　　飞机横向重心相对飞机对称中心线的偏离量。

　　3.25

　　机上重量与平衡系统 onboard weight and balance (W&B)system

　　自动采集燃油重量重心信息并在机上配备商载称重设施，应用飞机上设备计算全机重量重心的系统。

　　4 设计依据

　　运输类飞机重量与平衡设计的依据为：

　　a) 飞机研制需求、合同、任务书等;

　　b) 飞机总体布局方案;

　　c) 飞机总体设计方案;

　　d) 飞机客舱布局、货舱装载构型;

　　e) 飞机燃油箱及耗油顺序;

　　f) 相关设计规范。

　　5 设计准则

　　运输类飞机重量与平衡设计准则为：

　　a) 制造空机重量最小化原则;

　　b) 重心与气动焦点的匹配原则;

　　c) 重量重心全面设计优化原则;

　　d) 商载能效的最大化原则;

　　e) 重量重心适航性原则;

　　f) 重量重心易用性、安全性原则;

　　g) 全要素全周期重量重心控制原则;

　　h) 飞机地面使用的稳定性原则。

　　6 基本要求

　　运输类飞机重量与平衡设计的基本要求为：

　　a) 通过需求分析，确定飞机重量重心的设计目标和要求;

　　b) 按照适航要求，制定飞机最大重量、最小重量、着陆重量等的使用状态， 并满足特定运行条件的要求;

　　c) 应按照适航要求制定飞机的重心前限、重心后限或重心包线，满足飞机飞行品质要求;

　　d) 按照适航要求，商载应满足飞机安全运行的重量与重心限制和载重分布限制的要求;

　　e) 应建立重量与平衡控制体系，实现重量重心控制目标和重量最小化的要求;

　　f ) 应通过分析、试验测量的方法， 验证重量重心设计的适航符合性。空机重量重心用规定的称重方法确定;

　　g) 飞机使用重量重心应考虑环境条件及相关要素重量重心容差对使用限制的影响;

　　h) 飞机重量重心设计应考虑地面使用和装卸安全性的要求;

　　i) 货物在机上的放置、排布、装卸应符合装载要求。

　　7 设计内容

　　7.1 设计分析

　　7.1.1 设计定义

　　根据客户需求或设计要求，进行重量与平衡的顶层设计论证与定义，形成型号研制的设计要求和规程，主要内容包括：

　　a) 论证并建立重量与平衡设计的总体目标与要求;目标重量的确定应考虑估算误差与当前设计的不确定性、需求的变更、试验问题引起的更改、制造要求的更改、试飞更改、制造重量偏差、改进与完善设计等的重量增长;

　　b) 根据 HB 7620，制定部件、系统、配置状态等统一的重量分类，及空机、使用项目等的构成定义，作为设计、分析、控制的基础;

　　c) 须进行飞机重量指标的确定及部件、系统重量重心指标分解， 作为底层各专业设计的目标与要求，并为制造空机重量指标留出 3%～5%的余量;

　　d) 根据重量特性分析评估结果，按照 CCAR 25 或客户需求，明确飞机特征重量如最大起飞重量、最大着陆重量、最大零油重量、设计飞行重量、最小飞行重量等设计定义， 作为全机各专业设计分析的输入与依据;

　　e) 合理分析应用适航要求、设计标准与规范， 制定重量与平衡设计规范，并对总体方案的重量重心设计提出优化建议或改进措施，提升飞机的竞争性和适用性;

　　f) 基于飞机使用状态，需开展地面、飞行状态的重量重心范围的需求分析， 为飞机操稳设计、地

　　面稳定性设计、布局方案设计等提供依据;

　　g) 重心包线应满足规定的全部重量状态的使用要求，并考虑制造差异、设备变化、装载变化、飞行高度、燃油密度和燃油系统失效的影响; 正常使用时，不允许因调节重心而施加额外使用限制而影响飞机效能;

　　h) 应开展重心与焦点匹配、机翼与机身相对位置、重要设备布置、燃油消耗顺序等重心设计分析;

　　i) 全机、各部件及系统重量重心分析应建立统一、规范的计算坐标系和计算方法;

　　j) 随着需求的变化和设计的深入，经重量设计分析，确需更改目标重量或所分解的重量指标时，应经总设计师批准，发出调整目标重量或重量指标的文件。

　　7.1.2 计算分析

　　计算分析是重量与平衡工作的主要手段与方法，可为重量设计定义与重量控制提供支持，主要内容包括：

　　a) 根据客户需求与设计要求，建立飞机总重、空机重量的估算分析方法;

　　b) 基于设计要求与技术方案，对空机、各部件与系统重量等进行评估， 建立型号的分类重量特性估算分析方法，作为重量指标制定、特征重量定义、设计分析与控制的依据;

　　c) 采用分析估算方法或详细设计数据，进行各部件、系统的重量特性分析与计算，形成各部件、系统的重量设计分析或计算报告、数据库; 方案阶段，应进行结构、系统多种方案重量重心的权衡设计;

　　d) 根据重量分类与定义，应开展各设计阶段的空机、有用载荷、构型的重量、重心、转动惯量分析和质量分布分析，形成重量状态报告，并为性能、操稳、载荷、强度、气动弹性、飞控等提供输入;

　　e) 设计过程中的重量计算分析还应包括当前的重量变化、潜在的重量变化、估算或计算总重与目标重量重心状态，当前重量、预测重量、目标重量的关系图表，以反映重量重心变化的趋势;

　　f) 构型计算分析应考虑燃油消耗、商载的变化、不对称的燃油和装载、大攻角和高滚转角速率时的燃油转移等对重量重心的影响。

　　7.2 设计与制造控制

　　7.2.1 控制组织

　　应在型号工程设计管理架构的基础上建立自上而下的重量控制组织，为型号重量控制提供体系保证，确保重量控制工作的有效运行，其职责是负责目标重量重心的确定、分配、监控、减重、审查、更改等，其涵盖型号方案阶段至持续适航阶段。

　　7.2.2 控制计划

　　在方案设计阶段应制定型号整个研制阶段的重量控制计划或大纲，通常包括各阶段主要工作规划、重量控制与改进计划、监控程序、风险控制、适航与验证、评估与决策等， 为型号重量重心提供及时报告和预警，以便权衡性能、成本、周期等各相关要素的关系， 制定合理应对措施，确保飞机重量重心满足研制需求。

　　7.2.3 控制内容

　　包括顶层需求的分析、设计点确定及分析、总体方案的重量重心、结构与系统方案的优选分析、精细化轻重量设计等，应建立相应的重量分析、权衡、优化的控制方法与机制， 实现重量控制手段与重量管理、控制目标的统一。

　　7.2.4 设计减重

　　根据型号重量控制计划和重量重心状态，形成减重设计计划，重量控制组织应通过顶层设计决策、重量状态数据分析、设计重量审查、减重建议征集等推动减重工作， 形成减重建议项目，并跟踪其落实与实施。

　　7.2.5 图样审签

　　图样发放须经重量主管的审签。达到重量指标并实现最小重量设计方可通过重量审签。

　　7.2.6 更改控制

　　详细设计完成后，因试制、试验、试飞、使用引起的更改以及改进设计等， 应进行更改方案的合理性审查，当所有工程更改建议只影响到一个部件时，原则上对小于 5kg 的更改不要求提供详细重量构成，更改影响到多个部件时，无论飞机重量变化多少，则应按重量分类提供详细的重量重心变化列表，并应具有序号、日期和标题等; 同时应建立批次或架次飞机工程更改数据库，确保飞机重量更改状态及过程清晰、可追溯。

　　7.2.7 影响分析

　　飞机方案的调整或更改以及详细设计发图后的设计更改，应分析其对空机、商载、构型的重量重心影响，并根据重心包线进行检查，评估其影响是否可接受并提出改进建议。

　　7.2.8 制造控制

　　应制定零、组、部件制造重量检验与控制规定， 其内容包括称重的状态、重量公差、称重记录、超差处理(含原因分析)、测量设备等，加工工艺的设定应减小制件与设计图样的尺寸、重量偏差， 并重视原材料的采供、入厂检验，不能以尺寸公差范围代替重量公差要求。

　　7.2.9 供应商控制

　　根据飞机的总体重量控制目标，建立各供应商的重量控制指标，在每一供应商合同中均应包含超重的拒收条款;按照重量与平衡控制大纲的要求，供应商应制定自身的重量控制流程体系，应按计划提交重量特性报告，总承包商应与供应商之间建立对口管控机制，以确保重量与平衡控制的有效运行。为确保重量的符合性，供应商交付的所有产品要称重。

　　7.2.10 不可用燃油重量控制

　　应通过仿真或试验的方法进行不可用燃油重量的分析，开展燃油箱内部结构和系统的优化，密切关注燃油箱最低点、结构变形、燃油流动路径与阻挡、地面与飞行状态等对不可用燃油的影响， 减小不可用燃油重量。

　　7.3 商载的确定

　　商载应按飞机研制需求、合同、任务书等确定， 若进行需求分析，可参照同类飞机、相关设计规范等权衡取值。一般应考虑如下商载限制：

　　a) 容积限制商载：由客舱、货舱及行李舱的座位、容积和其他有关限制条件所限制的商载;

　　b) 结构限制商载：由飞机结构强度设计承载能力所限制的商载;

　　c) 重量限制商载：由飞机使用的起飞重量、着陆重量、飞行距离及使用空机重量、最小可用燃油、备份燃油等确定的重量;

　　d) 商载受场高、场温、场长、货物类型、特殊运载要求等影响。

　　7.4 设计和使用限制

　　7.4.1 重量重心限制

　　经认证的飞机各设计重量及重心限制包线是飞机的绝对限制边界， 由飞机结构强度和飞行要求确定，除特别定义外，飞机起飞、飞行及着陆各阶段的重心不允许超越重心包线的限制。

　　7.4.2 燃油量及消耗限制

　　当可采用不同密度的燃油时，应给出不同燃油密度的装载量限制;当飞机上设有燃油重心主动调控系统时，应可根据飞行任务和商载状态选择合适的燃油消耗顺序，以确保运行的安全性。

　　7.4.3 横向不平衡限制

　　飞机宜对称装载。乘客乘坐、货物在机身内的排布不对称，或由于燃油的非对称装载或非对称使用，不应超过飞机的横向不平衡限制。

　　7.4.4 累积载荷限制

　　根据飞机结构强度设计限制，沿机身长度方向计算前机身(指机翼前)和后机身(指机翼后)各剖面容许的累积商载重量(或称装载的剪力)限制，必要时可施加商载引起的机身弯矩限制，飞机商载分布不允许超过累积载荷限制。

　　7.4.5 顶起限制

　　应根据飞机结构强度设计限制和顶起点位置，分析飞机顶起的重量重心限制包线、顶起点限制载荷，以确保用千斤顶在地面升、降飞机的安全性。

　　7.4.6 地面稳定性限制

　　飞机以起落架机轮为支撑在地面停放、使用时， 应计算飞机地面使用时的重量重心稳定性包线，使飞机在装卸载货物、牵引、地面运动或机动、乘客登机与离机时不会发生向后倾翻或超出前起落架及轮胎的设计限制。为避免飞机向后倾翻，一般装载时应先装前舱再装后舱，当卸载时应先卸后舱再卸前舱。风会影响飞机在地面的稳定性，应考虑飞机以机轮为支点停放、使用时，其地面稳定性的最大风速。

　　7.4.7 客舱地板载荷限制

　　包括客舱地板承载结构限制和客舱地板面板限制。客舱地板承载结构限制按座椅承载重量和排布确定，限制客舱内的重量分布和总重;客舱地板面板限制规定在定义的局部面积上不发生不可接受的变形。

　　7.4.8 货舱装载限制

　　主货舱装载限制包括全机最大装载重量、各货舱最大装载重量(即舱室载荷限制)、线载荷限制、地板面载荷限制、地板接触载荷限制、地板集中载荷限制、沿货舱长度的综合装载分布限制， 以及经认证的货舱各区段不同规格集装单元的装载重量限制。货物或集装单元的重心应符合重量与平衡手册的规定。散货舱货物装载限制包括货舱总重限制、单件货物最大重量和尺寸限制、单位面积载荷限制、货舱分区装载重量限制、系留限制、拦阻网失效限制等。

　　7.4.9 货物尺寸与重量限制

　　货舱尺寸、货舱门、货物装载方法和装载系统使用限制应在重量与平衡控制和装载手册中明确规定。

　　7.4.10 水平安定面配平设置

　　当具有平尾安定面角度设置功能时，应给出飞机起飞重量重心与水平安定面配平角度的关系，为飞

　　机飞行重心配平使用。

　　7.4.11 其他限制与影响因素

　　飞机重量重心的设计、使用还受如下因素的限制：

　　a) 为满足适航条例规定的性能和使用限制要求，实际使用中容许的起飞重量和着陆重量可限制到小于最大起飞重量和最大着陆重量，使用起飞重量和着陆重量受机场高度和大气温度、起飞和着陆场长、胎压及轮胎速度和刹车能量限制、起飞安全高度及航路、噪声要求、横向不平衡、受高度/温度影响的最大近进和着陆爬升重量等的严格限制;

　　b) 为确保飞机重心在重心限制范围内，飞机平衡设计须考虑滑行、起飞、飞行、着陆的所有使用条件，重心限制中应施加适当的约束以考虑货物位置差异、燃油密度变化、燃油消耗、起落架和增升装置的运动、水箱内水的排放或转移、飞行中机内的人员及手推车的移动、乘客乘坐位置的变动等影响。

　　7.5 重量重心容差及包线缩减

　　7.5.1 重量重心容差

　　影响重量重心容差的主要因素包括：

　　a) 机队采用统一空机重量重心时，各架机实际重量重心存在一定的差异;

　　b) 货物装载位置及其自身重心的误差;

　　c) 乘客乘坐位置误差，乘客实际重量与标准重量的偏差;

　　d) 燃油测量、不同燃油密度、燃油运动以及燃油在油箱中分布等引起的误差;

　　e) 在飞行中有关项目移动对飞机重心的影响，例如襟翼与缝翼运动、起落架收放、反推装置收放(一般均忽略)、乘客与机组的移动、手推车的移动、水的消耗或排放等;

　　f) 重量重心计算方法的误差，主要体现在装载平衡图中简易计算方法或重量重心计算系统的装载重量重心计算方式带来的误差等。

　　7.5.2 重心包线缩减

　　7.5.2.1 概要

　　在实际使用中，重量重心容差应考虑乘客重量及乘坐位置、飞行中乘客和机组的移动、燃油、货物、襟翼和起落架的运动、机队空机重心等因素， 采用重量重心容差对设计重心包线进行缩减，以降低实际使用中重心控制的难度和风险。

　　7.5.2.2 乘客重量及乘坐位置

　　当有规则保证乘客按指定位置乘坐时，可不进行重心包线缩减。如果每个乘客的实际乘坐位置是未知的，可假设所有乘客在整个客舱或指定舱段内均匀分布乘坐，据此计算重量重心时，须考虑乘客实际不均匀乘坐状态而进行包线缩减或重量重心计算。其缩减应对乘客在客舱内的分布方式做合理的假设，例如运营人可假设，靠窗座椅首先被乘坐，紧接着是靠过道座椅，最后是其余座椅。客舱前部和后部的乘坐状况也应考虑，即乘客可从客舱前部向后部或从后部向前部，按靠窗、靠过道然后其余座椅的顺序乘坐。必要时， 客舱可进行分区乘坐管理;乘客重量按标准重量计算时，按每一位乘客重量的偏差等于3 倍的统计标准差来计算。

　　7.5.2.3 燃油

　　应考虑燃油密度、燃油运动、燃油消耗对重心包线的缩减。燃油总重不变时， 不同燃油密度的重心包线缩减是由燃油体积变化而带来燃油力矩的差异引起的。燃油消耗会引起燃油重心的改变， 燃油逐渐

　　消耗到所要求的备份燃油或某一可接受的燃油量时，应考虑其对重心的影响，确保飞机重心不会因燃油消耗而移至包线之外;飞行中燃油的运动或转输引起的重心变化也应在重心包线缩减中考虑。

　　7.5.2.4 飞行中乘客和机组的移动

　　可将飞行中乘客、机组和舱内设备的移动而引起的力矩变化量转换成重心包线的缩减量。在飞机起飞、着陆时，所有乘客、机组和舱内设备的位置是固定的，起飞和着陆包线无需考虑乘客移动的影响。在飞行中，其典型的移动方式是，驾驶员从驾驶舱到前部卫生间或返回，空乘人员在指定的整个客舱部段内移动，手推车在指定的客舱部段内移动(应包括随车的空乘人员和所载物品)，乘客到就近卫生间的移动，乘客到休息区的移动(乘客乘坐位置按所在舱段中心、休息室最大容纳人数计算)。

　　7.5.2.5 襟翼和起落架的运动

　　须考虑起落架、襟翼、机翼前缘增升装置或任何其他运动部件的运动对重心的影响。当仅在飞机着陆接地后使用的装置，如地面扰流板或反推装置等，可不考虑其对使用重心包线的缩减。

　　7.5.2.6 货物

　　通常货物按装于每一货舱的形心计算。若货物经过实际称重， 并能够确保货物均匀装载并物理约束(固定)以防其在舱段内移动带来危害，可无需考虑重心包线缩减。非均匀装载时， 可按货物重心的最大允许偏差量计算重心包线缩减量。

　　7.5.2.7 行李

　　重心包线缩减应考虑行李数量和记录上的少量误差;如果具有有效的核查数据，则需要给出以往行李数量上的均方差，以及包含了该均方差的计算以验证未超越重心限制。

　　7.5.2.8 液体

　　主要考虑厨房和卫生间中饮用水的消耗、洗涤用水和卫生间液体排放的影响。

　　7.5.2.9 机队空机重心

　　重心包线缩减应考虑机队空机重心容差。

　　7.5.2.10 使用包线的综合

　　使用重心包线的综合与确定可采取如下方式：

　　a) 将飞机起飞、飞行、着陆的缩减重心包线各要素叠加生成其使用重心包线， 飞机使用时约束在该包线之内，则在整个飞行阶段可确保符合适航认证的重心设计包线;

　　b) 起飞、飞行、着陆各飞行阶段分别执行各自的重心包线。

　　7.6 使用重量重心计算及检查

　　7.6.1 概要

　　根据使用装载方案，重量重心如果超出规定的范围，可能损伤飞机结构、降低飞行性能、影响操控稳定，直接危及飞行安全，因此需进行装载控制和重量重心的严格检查。确保飞机在装载、滑行、起飞、飞行、着陆和维护等过程中， 其重量重心在容许的范围内。并作为机组在起飞时选择合适的水平安定面配平角度的依据。重量重心计算常采用装载平衡图和机上重量与平衡计算系统等。飞机应制定装载计划，形成货物清单和装载平衡图、表或数据。

　　7.6.2 装载基本原则

　　在飞机准备飞行前，装载规划与实施过程是关键，应严格遵守规定，以确保乘客、装载和飞机的安

　　全，主要包括：

　　a) 应按使用限制进行装载，确保整个飞行过程的安全;在整个飞行阶段，飞机重量重心处于限制之内，应严格按照装载单装载，装载单中的信息应反映飞机装载的实际;

　　b) 应建立有效的装载控制组织，满足装载规划、装载实施、装载监控的要求;

　　c) 确保整个装载到达目的地机场时保持良好的状态，尤其是特殊的货物如危险物品、易变质货物和鲜活动物等;

　　d) 为保证装载的效能和安全运输，应进行装载准备，在装载前进行装运检查和预包装;

　　e) 机上散装货物或集装单元中货物的装载一般应遵循：

　　1) 重货物装载在底部;

　　2) 尽可能最大限度利用装载空间;

　　3) 装载须均匀分布在隔离网区;

　　4) 遵照货物标签中的具体说明放置物品，标签应易于看见;

　　5) 按照重量与平衡手册中给出的飞机重量限制，如果限制被超越，应使用扩散垫板等;

　　6) 如果一个行李可能伤及其他行李(如重型物品、锐利尖点或边缘等)，则这些行李应系留;

　　7) 使用机械搬运辅助设备装载重型物件。

　　f ) 货舱中采用装载系统对集装单元的装载：

　　1) 货物装载系统应使货物易于装卸，集装单元上机后，可人力推动或由电动滚轮驱动到位;

　　2) 每个集装单元须按装载规划及装载说明放置在指定位置。并检查和装载规划的一致性;

　　3) 应清除妨碍集装单元到达指定位置的所有障碍(包含地板锁和侧边约束)，否则，可能损坏机上限动锁或集装箱底座;

　　4) 当集装单元推入或驱动入位时，集装单元之前不应有工作人员，以免对人员造成伤害;

　　5) 固定每个集装单元的所有止动器、锁和约束须全部使用，不得遗漏或部分使用。

　　g) 座椅上放置货物

　　当没有足够的空间放置货物，一些特殊物品、小件货物、包裹、邮件可放置在客舱座椅上， 但应遵守以下规定：

　　1) 不应超出座椅重量限制;

　　2) 须遵守安全条例，如不邻近应急出口，不妨碍救生设备的使用等;

　　3) 不应包括液体、鲜活动物或有气味的物品;

　　4) 须系留或遮盖;

　　5) 放置方式应防止对座椅可能造成损坏。

　　h) 卸载顺序应确保飞机在地面的稳定性;

　　i) 货物的固定和防护应在重量与平衡控制和装载手册中明确规定。

　　7.6.3 装载平衡图

　　装载平衡图通过简捷的图表来手工计算飞机执行任务的重量重心，参见附录 A 的图 A.1。其构成主要包括：

　　a) 飞机型别和批次或架次;

　　b) 空机重量重心;

　　c) 飞机舱内布置图，包括客舱布置和货舱位置、分区及编号;

　　d) 客舱、货舱各分区内重量对飞机重心的影响;

　　e) 重心包线;

　　f) 燃油对重量重心的影响修正，不同燃油量对飞机重心的影响指数可单独用另一张表格给出;

　　g) 飞机起飞重量、零油重量、着陆重量及其相对重心;

　　h) 厨房中物品对空机重心或指数的影响;

　　i) 从空机重量到零油重量、最大起飞重量的重量构成信息;

　　j) 起飞重心与水平安定面配平角度的对应关系。

　　7.6.4 装载平衡计算软件

　　装载平衡计算软件是用计算机进行商载排布和重量重心计算的软件，输入、输出与装载平衡图基本相同，其功能包括：

　　a) 采用数据库中的飞机重量与平衡特性、用户设定以及所定义的飞机舱内布局， 生成所需的装载清单和飞机的重量与平衡数据;

　　b) 根据飞机的任何更改，快速生成和更新使用限制、乘客分布、货物分布或燃油管理的影响;

　　c) 可生成仅包括主要数据的简明装载平衡单;

　　d) 各计算要素误差与容差的动态设定;

　　e) 重量重心符合性自动检查;

　　f) 可为机上重量与平衡系统上传数据。

　　7.6.5 机上重量与平衡计算系统

　　机上重量与平衡计算系统的使用要求是：

　　a) 如果机上重量与平衡系统经适航认证并批准，可使用该系统作为签派飞机重量与平衡计算的主要方式;

　　b) 应用机上重量与平衡系统作为重量重心计算的首要方式时，应制定相应的规程，以确保该系统使用在其认证所建立的飞机使用限制之内;

　　c) 应用机上重量与平衡系统时，与采用常规重量累积方法计算重量与平衡一样，应缩减设计重心包线，以确保飞机不超出认证的设计重量重心限制;由于机上重量与平衡系统测量了商载实际重量重心，重心包线缩减无需考虑乘客乘坐位置、重量和货物重量或分布的影响， 但应考虑其系统性容差;

　　d) 应通过维修手册中提供的精度验证试验表明，机上重量与平衡系统维持在适航认证的精度;

　　e) 不得使用机上重量与平衡系统代替称重步骤获取飞机的使用空机重量或重心位置;

　　f) 可根据重量累积方法，开发一个机上重量与平衡系统的备份系统，当机上重量与平衡系统故障、缺装或批准使用平均重量或常规重量累积方法时，可应用该备份系统。

　　8 设计验证

　　8.1 符合性验证要求

　　设计和适航符合性的验证主要包括：

　　a) 应通过分析、仿真、试验或试飞，验证 CCAR 25 规定的相关重量重心设计条款要求;验证主要包括全机称重，零、组、部件称重，舵面转动惯量，燃油重量重心测量、重心包线等;

　　b) 全部任务场景下，应进行相应的重量重心分析检查、试飞，重心应保持在批准的飞行包线内;

　　c) 验证飞机的重量重心可满足公差的要求;

　　d) 在按规定的任务要求进行符合性验证及设计、分析和试验时， 其质量特性由使用空机重量、规定的商载和燃油构成，应反映最新的飞机设计状态和使用构型。

　　8.2 零、组、部件称重

　　零、组、部件的称重要求、公差及测量设备应符合 HB 5519，或按基于该标准制定的型号规定执行。

　　8.3 机载设备称重

　　按型号机载设备重量控制规定的要求实施称重，按机载设备协议书中规定的重量检验。

　　8.4 飞机称重

　　8.4.1 新飞机出厂称重

　　新交付飞机出厂应称重，其要求包括：

　　a) 应按订购合同明确定义飞机称重状态或构型，一般为制造空机重量状态或基本空机重量状态，标准项目、使用项目应明晰，并编制飞机重量状态检查单，作为配置基准和称重核查的依据;

　　b) 称重前，应对飞机实际装机状态进行清查，梳理出多装件、缺装件的重量重心， 在保证称重安全的前提下，一般缺装件不应大于空机重量的 1%，用于试飞等特殊功能需求的飞机除外;

　　c) 对已加注过燃油的飞机，应按重量与平衡控制和装载手册的步骤，排放燃油至规定的死油状态;

　　d) 设计部门应制定飞机称重技术条件，其内容包括场地环境要求、测量工具与设备、飞机称重程序、方法、数据采集与记录格式等;

　　e) 实施称重部门应制定称重的具体操作规程，确保称重过程及采集的数据正确、有效; 应建立称重管理、称重设备、称重人员、称重记录、数据传递的要求与规定;

　　f) 根据称重方法和测量数据，推导出重量重心的计算公式，其计算结果作为每架飞机出厂的交付空机重量重心数据;

　　g) 称重交付资料为称重检查单和称重报告。称重检查单中列出每项设备的位置及重量， 称重时未装机的设备应在检查单中标示，或直接提供多装件、缺装件重量重心; 称重报告中包含测量数据，及确定制造空机、使用空机重量重心的数据、重量重心符合性检查等。

　　8.4.2 重量重心公差

　　飞机称重的重量重心公差应符合 HB 5862 或型号文件的规定。

　　8.4.3 交付使用后的称重

　　8.4.3.1 改装称重

　　飞机交付使用后的改装称重要求为：

　　a) 改装是影响飞机重量重心变化的重要因素之一，需及时记录改装项目的重量重心。至少应将重量变化量等于或超出表 1 中的数值，载入重量与平衡更改记录中;

　　表 1 飞机改装项目重量记录规定

　　b) 新出厂的改装飞机，可不重新称重就投入运营，但需要将改装造成的重量重心变化进行记录，并确保飞机重量的累积变化量不超过±0.5%最大着陆重量，及重心的累积变化量不超过±0.5%平均空气动力弦长;

　　c) 飞机改装后，例如客舱内部整新、大量的部件被拆卸或替换、安装等， 造成很难准确计算重量重心时，则需要重新称重;

　　d) 当不能确定机队飞机改装后重量重心计算的准确性时，重量和力矩的变化估算应通过重新称重来验证，须称重不少于两架飞机以确认估算的准确性，如果估算值与称重结果不一致，则机队

　　的其余飞机应按表 2 中规定的飞机数量称重;

　　表 2 机队中称重的飞机数量

　　e) 飞机重量的累计变化量超出±0.5%最大着陆重量，或重心的累积变化量超出±0.5%平均空气动力弦长，需要重新称重。

　　8.4.3.2 称重方式和间隔的要求

　　按单机和机队两种方式实施称重：

　　a) 单机称重方式，即对每架飞机定期称重：

　　1) 每架飞机的称重间隔最长为 36 个日历月;

　　2) 可将某一具体构型的飞机称重间隔延长至 48 个日历月，并获得局方批准，但需要通过以往定期称重的实际记录值证明，其重量重心的累计变化记录能够准确反映出真实重量重心，并保持在限定的范围内;同时曾进行过至少两架飞机的称重验证。

　　b) 机队称重方式，即可选择机队中一定数量的飞机进行称重，并将称重结果作为机队的重量重心值。机队称重应满足下列条件：

　　1) 应是同一型别的飞机;

　　2) 在每个称重周期(36 个日历月)中，机队中需要称重的最少的飞机数量见表 2;

　　3) 在选择称重飞机时，首选距离上次称重时间间隔最长的飞机;

　　4) 应制定称重时间段，在此时间段之内需要对机队中所有的飞机完成称重。

　　8.4.4 称重数据的使用

　　飞机或机队称重数据的使用按如下规定：

　　a) 单架飞机时，按其自身实际称重的重量重心;

　　b) 允许同型号的飞机机队，采用其称重的使用空机重量、重心的平均值，即机队使用空机重量、重心。但各飞机重量、重心须满足如下公差：

　　1) 称重或计算的飞机空机重量重心差异，在±0.5%最大着陆重量之内;机队重心差异小于±0.5%平均气动弦长;如一架飞机不满足该公差，则应单独进行重量重心管控，不应采用机队空机重量重心数据;

　　2) 当一架飞机的使用空机重量在该公差之内，但使用空机重心不在公差之内，则其仍然可采用机队平均重量，而重心采用本架机的重心。

　　8.5 燃油重量重心测量及标定

　　燃油重量重心的测量与标定规定如下：

　　a) 首飞前，首架飞机及燃油系统做过更改的首架飞机应进行燃油系统标定试验。该试验应给出不可用燃油及可用燃油的重量重心，并校准所有机载燃油指示设备;

　　b) 试验前，确定可排放的不可用燃油、不可排放的不可用燃油及可用燃油数值的测量试验程序;应从干燥的、未加注过燃油之前的飞机开始测量、标定;

　　c) 燃油测定或耗油模拟应从油箱满油开始，直到燃油无法消耗为止，测量要保证足够的时间间隔，

　　以确保每个油箱可用燃油测量的准确性。对具有燃油管理控制功能的多油箱系统， 应进行燃油消耗顺序对重量重心影响的验证试验;

　　d) 根据测量结果，可排放的不可用燃油、不可排放不可用燃油的分布(含重量、力臂/坐标、力矩)应通过计算或估算给出;

　　e) 形成燃油重量重心测量试验分析报告。

　　8.6 转动惯量测量

　　飞机舵面一般要进行转动惯量测量试验，用于颤振、静气动弹性、飞控的分析校核， 舵面转动惯量一般采用悬摆法、支撑振荡法或专用试验台测量，应基于试验方法建立相应的测试程序和误差分析方法，提高测试的准确性。

　　8.7 重心包线试飞

　　应通过试验机试飞方式，对重心包线范围内各区域进行实际飞行检查，以验证飞机重心包线的使用安全性。

　　附 录 A

　　(资料性)

　　飞机装载平衡图示例

　　飞机装载平衡图示例如图 A.1：

　　图 A.1 装载平衡图示例