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几十号人从前机身跑到后机身,飞机不翻才怪嘞

本帖由 漂亮的石头2015-03-05 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

    漂亮的石头 版主 管理成员

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    飞机上擅自更换座位会影响飞机的平衡参数,从而危及飞行安全吗?

    [​IMG] 张旭,飞行器设计 / 仰观宇宙之大,俯察品类之盛

    本人从事飞机设计中重量与平衡方向的工作。这个问题正好专业对口,来回答一下。

    擅自换座位对飞行参数影响最大和最直接的就是重心,继而影响操纵性稳定性飞行品质等等。飞机对于重心位置是有着严格规定的,存在前极限和后极限。

    • 重心前极限指为保证飞机具有足够的操纵性而要求飞机重心不超过某一重心位置,由操纵性和舵效决定。
    • 重心后极限指为保证飞机具有足够的稳定性而要求飞机重心不超过某一重心位置,由焦点和飞行品质决定。

    现行的客运飞机都是静稳定的,重心在焦点(即升力的合力)之前,运输类飞机前后极限范围(即允许重心变化范围)大约为 20%MAC(平均气动弦长)。空优战斗机为 2%-7%MAC,多用途战斗机为 3%-7%MAC。一般重心的最佳位置在前后限的中位附近。

    飞机在运营过程中每一架次都要进行装载平衡配算,即根据飞机实际重量重心特点及有关的技术数据,合理、科学地计算、配置飞机商载如旅客、行李、货物、邮件的装载量和位置,使飞机的实际重量重心处于许可的范围内,从而保证飞机安全、经济地抵达目的地。

    航班出发前会有专门的配载员填制配载平衡图,根据计算结果对飞机商载(如旅客及货物)的装载量和位置进行限制。典型的配载平衡图如下:

    [​IMG]

    好了,飞机重心的重要性介绍完毕。那擅自换座位对重心的影响量会大到危及飞行安全码?下面举个栗子计算说明一下。

    以国内常见的波音 737-800 为例,最大起飞重量 76t,过道长度大约 30m,典型单级客舱布局为 189 座。假设两名乘务员 MM(60kg+60kg)推着小推车(20kg)满载食品饮料(40kg)从机头走到机尾,这样对全机重心的影响量约为后移 2%MAC。正常飞行时全机重心一般保持在前后限的中位附近,那么前后各有 10%MAC 的安全余量,重心在允许范围内的变化对飞机姿态和操稳特性的影响,会由驾驶员或自动驾驶仪通过调整升降舵等方法来消除。

    一般乘客按 75kg 算,所以飞行中上厕所啥的可以放心的去。。少量小范围的更换座位也是可以的。

    但是!多人大范围更换座位必须在机组人员的同意下进行!几十号人从前机身跑到后机身,飞机不翻才怪嘞!

    补充一点,飞机越大,人员移动造成的质量矩变化对全机影响越小,当然更稳定。

    补充第二点,好多人问“怎么确定乘客体重?”,按行业规定及适航要求,设计中乘客按 75kg 标准计算。胖子们请看下面转的新闻。。。

    参考文献:

    1.《飞机设计手册 第八分册:重量与平衡》

    2.《中华人民共和国航空工业标准:运输类飞机重量与平衡设计》

    3.《运输类飞机适航标准 CCAR-25 R4》

    转个旧闻大家体验下。

    美国境内 24 家拥有小型客机(乘客人数在 10-19 人之间)的航空公司规定:在预售机票时,必须让乘客上磅秤体重。如果机票售罄,而所有乘客的体重之和超出 FAA 规定的飞机最大载量,那么航空公司必须从乘客中“裁员”。

    这项奇怪的规定源于一起空难事故。今年 1 月 8 日,在美国北卡罗来纳州的夏洛特城,一架美利坚航空公司的小型飞机在起飞拉升时突然发生故障,坠毁在机场内的一修理厂里,机上 21 名乘客和机组人员全部遇难,造成了 9·11 以来美国最严重的空难。经过半个多月的调查,美联邦航空管理局(FAA)下属的飞行安全委员会认定,造成这起事故的最大可能是飞机上乘客超重。

    为了杜绝类似悲剧重演,FAA 于 1 月 27 日下达行政命令,拥有小型客机的航空公司在预售机票时,必须让乘客上磅秤体重。FAA 规定,每个成人乘客的最大重量(包括衣服、鞋和 20 磅的行李)在夏天不应超过 175 磅(约 80 公斤),冬天不应超过 180 磅(约 82 公斤)。年龄在 2-12 岁的儿童平均每人按照 80 磅(36 公斤)计算。美国全国运输安全委员会称,由于近些年来美国肥胖人口增多,航空公司在计算飞机的负载时应该执行更加严格的标准,比如,计算飞机上所有乘客和行李的总重量就比较科学。

    全国运输安全委员会的一位官员说:“胖子(乘客)太多,飞机就不能满员飞行。”

    据悉,通过对 1 月 8 日坠毁的 Beech -1900 型小飞机“黑匣子”数据的研究,调查人员发现该飞机在拉升时,机身与地面保持着 52 度的“过大”角度,结果导致飞机引擎马力不足。调查人员怀疑飞机乘客和行李的超重可能致使“机头上翘”,将飞机“拽了下来”。

    查看知乎原文
     
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