Как коммерческий авиалайнер измеряет свой вес/массу?

Другие вопросы, на которые в настоящее время даны ответы, касаются ситуаций с самолетами вблизи, на уровне или даже выше их взлетно-посадочной полосы. Это поднимает более простой вопрос: как измеряется или оценивается точный «вес рампы» авиалайнера?

На большинстве авиакомпаний багаж взвешивают и подсчитывают, поэтому пилот с точностью до 100 фунтов знает, какая масса находится в его грузовом отсеке. Он также знал бы «рабочий вес пустого» самого самолета (вес планера, всех жидкостей, кроме полезного топлива и веса экипажа) и массу топлива, которое он заправляет.

Таким образом, самой большой переменной является вес пассажиров и их ручной клади/личных вещей. В прошлый раз, когда я летал, меня сознательно не взвешивали, и со мной никто не ладил. Итак, хотя вы знаете количество пассажиров, общий «вес салона» — большая неизвестная величина.

Итак, есть ли в шасси самолетов датчики нагрузки, которые можно использовать для точного измерения веса рампы самолета? Или используется средний вес пассажиров и ручной клади с более консервативным общим рейтингом пассажиров, используемым на случай, если несколько самолетов будут ошибаться на тяжелой стороне кривой нормального распределения?

Вы знаете, как вам приходится платить большие деньги, если ваш багаж превышает 25 кг, и как вам приходится покупать два билета, если вы слишком велики, чтобы удобно разместиться на одном сиденье? Вероятно, тому есть не одна причина...
@Landak - я подумал, что эти вещи учитываются при расчете веса. Однако пассажиров не взвешивают напрямую, в то время как багаж взвешивают. На моем последнем рейсе моя маленькая дочь потребовала билет на свое место. Она весит 30 фунтов, промокшая насквозь. Я вешу... больше, и я носила второго ребенка на коленях. Таким образом, очевидно, что существует еще огромный диапазон возможного веса пассажиров на сиденье. Он падает на кривую нормального распределения, как и почти все остальное, но если вы перевозите профессиональную футбольную команду, на борту много мышечной массы и, следовательно, относительно более высокий вес на одно место, так как это можно объяснить?
См. en.wikipedia.org/wiki/Air_Midwest_Flight_5481 , где общий вес пассажиров/багажа и ошибки CofG способствовали крушению...
Такая отличная идея! У всех современных полуприцепов есть манометр на приборной панели, который просто показывает давление, необходимое для стабилизации подушек безопасности (подвески) под ведущими мостами. Исходя из этого, можно оценить вес и равновесие. И это только полуприцеп! С датчиком давления в каждой шине я не вижу причин, по которым самолет не мог бы добиться более точного w+b. Конечно, вам понадобятся датчики температуры для калибровки на месте, но не более того.
Кроме того, удобно, поскольку самолет находится в воздухе непосредственно перед посадкой, у него есть эта эпическая возможность получить давление в «порожних» шинах, плюс он знает атмосферное давление, так что я почти уверен, что это было бы до глупости легко спроектировать: получить давление в шинах, давление окружающей среды и температура перед посадкой. Тогда позже); получите давление в шинах, давление окружающей среды и температуру, когда вы перезагрузитесь и будете готовы к W + B. Вычислить различия. 🍰

Ответы (1)

Короткий ответ

Определение массы и балансировки (или массы и балансировки) является ответственной задачей для экипажа, ошибка в этой операции может иметь трагические последствия.

  1. Взвешивание пассажиров и ручной клади является обязательным в соответствии с правилами.

    В этой операции можно использовать либо стандартные заранее определенные веса, либо фактические веса. Авиакомпании обычно используют заранее определенные таблицы. Значения в таблицах учитывают различные виды поездок (например, регулярные и чартерные).

  2. В то время как вес должен быть проверен, расположение центра тяжести не менее важно. Также учитывается распределение пассажиров в самолете.

  3. Воздушные суда не взвешиваются перед каждым полетом, но базовый вес пустого должен быть известен и периодически проверяться в соответствии с правилами.

    Самолеты взвешивают просто с помощью весов под вагонами :-)

    введите описание изображения здесь
    ( источник )

    Другой метод - использовать домкраты. См. ниже изображение.

Итак, это был краткий ответ. Чтобы понять, почему и как сбалансировать самолет, нужно ввести довольно много элементов. Кому интересно, продолжайте!

Масса...

Различные элементы, составляющие взлетную массу:

введите описание изображения здесь

Все эти элементы должны быть определены до руления и взлета.

Масса этих элементов необходима для проверки того, что различные максимальные веса не превышены. Однако есть еще один аспект масс, который необходимо защитить: где расположены массы?

  • Возьмем пример KeithS , если в передней части сгруппировано много тяжелых людей, у нас могут возникнуть проблемы на Vr , даже если MTOW не превышен.

... и баланс. Расположение центра тяжести относительно MAC

Массы должны быть распределены так, чтобы центр тяжести самолета располагался в пределах, определенных относительно аэродинамической хорды и центра подъемной силы.

Это необходимо для обеспечения устойчивости и маневренности, минимизации усилий на горизонтальных и вертикальных стабилизаторах, увеличения максимальной подъемной силы и уменьшения лобового сопротивления. На авиалайнерах центр подъемной силы должен располагаться между ЦТ и центром подъемной силы горизонтального стабилизатора, чтобы последний давил вниз, чтобы уравновесить вес.

введите описание изображения здесь

На авиалайнерах ширина крыла наибольшая в том месте, где оно соединяется с фюзеляжем у основания крыла, и постепенно уменьшается к концу. Вследствие этого изменяется и хорда по размаху крыла. Средняя длина хорды известна как средняя аэродинамическая хорда ( MAC ).

введите описание изображения здесь
MAC — это часть крыла, ограниченная LeMAC (ведущий, 0%) и TeMAC (замыкающий, 100%). CG должен быть расположен в MAC.

В больших самолетах ограничения центра тяжести и фактический центр тяжести часто выражаются в виде %MAC (на оси крена аналогичные ограничения существуют на двух других осях).

введите описание изображения здесь(изображение и текст вокруг: Aircraft Design, Mohammad H. Sadraey )

Как правило, в больших транспортных самолетах самый передний ЦТ расположен на уровне 5% САХ, а самый задний — на уровне 40% САХ. Средние пределы ЦТ для больших транспортных самолетов составляют от 20 до 30% ПДК.

Как прокомментировал Calchas , использование неправильных весов для пассажиров (взрослых вместо детей) может сместить ЦТ в неправильное положение, не сбалансированное триммером, и создать большие трудности во время взлета и начального набора высоты.

Применимые процедуры веса PAX

Для авиалайнера доля PAX относительно мала по сравнению с общей массой, поэтому масса пассажиров обычно оценивается на основе стандартных таблиц массы пассажиров и количества PAX на секцию салона. Каждая авиакомпания может предоставить свои собственные таблицы стандартной массы, но стандартные таблицы предлагаются с применимыми правилами:

  • JAR-OPS1 или EU-OPS1 для Европы (раздел JAR - OPS 1.620 Значения массы пассажиров и багажа ). Значения действительны в 2008 году:

    введите описание изображения здесь
    введите описание изображения здесь
    введите описание изображения здесь
    ( источник )

    Эти таблицы были составлены с использованием данных авиакомпаний, полученных в ходе опросов. Они обновляются время от времени.

    В случае, если оператор хочет установить свои собственные эквивалентные таблицы, JAR-OPS 1.620 предоставляет подробный рабочий режим для отбора проб пассажиров и их взвешивания.

Для ЕС в 2009 году Европейским агентством по авиационной безопасности было проведено новое исследование, и было опубликовано предложение по обновлению таблиц:

На данный момент вы можете скачать документацию, которую я в основном использую для этого поста: Mass and Balance in Aircraft . Мы на странице 54.

Особые случаи

Бывают случаи, когда очевидно, что фактическая масса и балансировка будут ошибочными при использовании стандартных таблиц (особенно это касается небольшой кабины).

В этих случаях эксплуатант должен улучшить оценку путем фактического взвешивания всех или выборки пассажиров и их багажа. Используется уже упомянутая процедура для создания стандартных таблиц ( JAR-OPS 1.620 ).

Соединяем все элементы

Все массы, рычаги (расстояние до опорного центра) и моменты , наконец, сообщаются в манифесте самолета для расчета поправки, которая должна использоваться для взлета (величина дифферентовки).

введите описание изображения здесь

Базовое определение веса пустого

Самолет не взвешивается при каждом взлете, тем не менее он был взвешен для определения его базовой массы без груза и центра тяжести. Эта операция должна выполняться каждые 3 или 4 года (9 или 18 лет в большом парке, это особый процесс) в соответствии с JAR Ops 1.605, Приложение 1.

Платформенные весы под вагонами могут использоваться:

введите описание изображения здесь
( источник )

Другой метод заключается в использовании домкратов, оснащенных преобразователем наверху:

введите описание изображения здесь
( источник )

Связанные правила FAA и JAR-OPS

  • FAA AC 120-27E и JAR-OPS 1.620 для определения массы багажа, пассажиров и ручной клади.
  • FAA AC 120-27E, JAR-OPS 1.607, JAR-OPS 1.615 для определения оперативных предметов, к которым относятся экипаж и багаж экипажа (есть также таблица, которую я не буду приводить, чтобы не комментировать различия с таблица пассажиров -- Все таблицы основаны на опросе авиакомпаний). К эксплуатационным позициям также относятся объекты общественного питания, аварийно-спасательное оборудование, запасные части.

Тоже может быть интересно:

  • У населения (в том числе и у меня) есть подтвержденная тенденция увеличения веса. Это влияет на эксплуатационные расходы. О том, как авиакомпании справляются с этим воздействием, можно прочитать в статье, состоящей из двух частей: Реальные затраты на более тяжелых пассажиров, часть 1 , часть 2 .

Связанный:

Разве эти веса не изменились за последние годы?
Так что же происходит, когда есть ожидаемое отклонение от среднего/медианного веса на пассажира? Команда по американскому футболу, а также тренерский, обучающий и вспомогательный персонал будут составлять основную часть пассажировместимости среднего авиалайнера и будут иметь значительно большую массу на одного пассажира. Как пилот может объяснить разницу? Команда регулярно взвешивала своих игроков и, по крайней мере, могла предоставить относительно свежие характеристики игроков...
@KeithS Недавно около 90 школьников на QF 737 были неправильно загружены взрослыми и, что еще хуже, сели сзади. Таким образом, центр тяжести был смещен намного дальше вперед, чем ожидал пилот. Пилот заметил это только тогда, когда попытался свернуть с взлетно-посадочной полосы и обнаружил, что нос очень тяжелый; из-за того, что он так сильно оттягивался назад, он очень нервничал из-за удара хвостом во время взлета. Инцидент был расследован Австралийским советом по безопасности: atsb.gov.au/media/5092920/ao-2014-088_final.pdf .
@mins Я думал, что они были изменены где-то при переходе от JAR-OPS к EU-OPS и AIR-OPS, по крайней мере, я помню, что в какой-то момент видел предложение изменить стандартный вес пассажиров. Их не было, см. этот AMC (pdf) раздел CAT.POL.MAB.100. Так что не обращайте внимания на мой предыдущий комментарий. Вы подготовили хороший исчерпывающий ответ, мне это нравится!
Первоначальная версия этого ответа была хорошей; обновления с непредвиденными обстоятельствами и полным планированием поездки превосходны. Галочка.
Большое спасибо, @mins. Очень полное объяснение.
JARS-OPS в ЕС теперь заменен аналогичными правилами, известными как EU-OPS, IR-OPS, EASA AIR OPS или просто AIR-OPS. Смотрите это . Так много названий многое говорит о процессе гармонизации... О массе и балансе см. стр. 46 этого документа .
Как коммерческий авиалайнер измеряет свой вес/массу?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v