论重量控制对飞机设计的重要性

武戎戎

（上海飞机设计研究院 上海 201210）

论重量控制对飞机设计的重要性

武戎戎

（上海飞机设计研究院 上海 201210）

随着我国航空事业的快速发展，对飞机设计中质量控制也提出更高的要求。从民用飞机整体结构特征看，其设计的核心集中表现在重量控制上，但由于重量分类上有较多不同标准，所以在重量控制上也强调与这些标准相适应。本文将对飞机设计中重量控制的重要性、飞机设计中重量控制的具体策略进行探析。

飞机设计；重量控制；重要性；策略

前言

相比军用飞机，民用飞机在重量控制上表现出更复杂的特征，尤其在实际飞行中，其重心变化较为明显，若无法使这些变化得到有效控制，将会导致飞行安全目标难以实现。这就要求实际设计过程中尽可能使飞机重量更为轻便，保证在平衡性、灵活性上较为突出。因此，本文对飞机设计中重量控制的研究，具有十分重要的意义。

1 飞机设计中的重量控制重要性分析

1.1 飞机整体协调性的实现

飞机设计中，重量的控制极大程度上可使飞机协调性得到提高。一般飞机的大部分使用性能指标，多与飞机重量存在一定的关联，在飞机重量不断增加的条件下，大部分性能指标很可能呈现下降趋势。尤其飞机飞行中，运行性能会在飞机自重降低的情况下而提升，但假若自重较大，各项指标都会受到不同程度影响。因此，重量的有效控制是飞机综合性能提升的关键性保障。

1.2 设计研制成本的节约

由于现代民用飞机设计中，需不断将新技术、新构件等引入其中，确保飞机性能逐渐提高。而在该设计过程中，涉及到的制作、研发等成本都极高。有相关资料统计发现，通常在飞机设计中，对于结构为1kg的在重量，其需投入的人力成本至少应保证有20人。因此，为使这些成本得以节约，需做好飞机制造重量的有效控制，进而达到飞机经济效益提高的目标。

1.3 运营经济效益的提升

飞机设计中，运营成本受重量影响也较为明显，除在设计研制成本上能够节约外，也可使整体运营经济效益得到提高。现代民用飞机设计中，需实现的最终目标集中表现在经济性层面，要求在制作成本上降低，保证各构件在价格上得到控制。此时，通过重量的有效设计，使飞机重量得以减轻，能够满足经济性目标的实现，这样市场整体竞争能力都可得以提高[1]。

2 重量控制的相关建议

重量控制的目标旨在使飞机使用性能得以提高，且在运营经济效益上不断提升，但如何使该目标得以实现，要求注重在技术、管理等方面进行结合。具体控制重量中，要求做好目标重量值、重量设计余值控制，并在相关机制与文件管理方面进行强化，具体设计思路如下：

2.1 目标重量值与重量设计余值的确定

飞机设计中，重量的控制首先需在目标重量值上进行确定。其中的飞机重量值通常需在设计方案制定中便需做好计算，保证目标重量值满足设计技术目标，达到飞机安全稳定飞行的目标。同时，在设计中还需以重量设计标准为依据，完成重量分类过程。重量分类是飞机重量设计的重要指标，确保重量分类较为有效，才可使重量设计时有相应的参考。另外，在目标重量值确定的基础上，需考虑做好重量设计余值的确定。其主要指实际设计时，较多重量增量并未在重量与平衡报告内体现出来，设计人员未能预料这些重量增量，对该值进行准确界定，能够提升民机设计的整体质量[2]。

2.2 重量控制机制的完善

重量控制机制是否完善对重量设计具有极大的影响，其能够为整个设计过程提供有效指导。具体完善中：①应考虑在设计团队管理机制上进行完善，可考虑在设计人员中选出基本专业技能较强且设计经验较为丰富的人员，由这些人员组建相应的小组团队，负责重量控制的相关研究，对飞机重量变化情况进行实时监控，在此基础上制定相应的减轻质量方案，以此使重量控制目标得以实现。②在重量控制机制完善中，对设计人员综合素质也提出较高的要求，能够在设计中着眼于整机，树立责任意识与成本意识，保证在对民机重量变化控制的同时，提出相应的成本节约方案，这样才可实现飞机运营效益提高的目标[3]。

2.3 重量控制文件的有效管理

重量控制过程除表现在技术层面上，也要求在管理方面进行强化，而其中管理的重点集中表现在重量控制文件方面。这些文件包含极多类型，如重量分配、重量状态、重量检验、验收以及重量奖励等，做好这些文件的管理，有利于为重量控制提供有效参考。具体管理中：

（1）需从重量分配文件着手，该文件强调对各部门下发关于重量目标的文件，使各部门在操作中有具体技术规范作为指导，且目标重量数值较为明确，这样在重量设计过程中，各部门都有相应的参考。

（2）从重量状态文件上看，该文件通常以重量数值报告形式呈现出来，要求设计中数值变化情况可被不同部门所掌握，结合熟知变化完成重量变化趋势的判断，在此基础上采取相应的重量控制措施。同时，在文件方面还需从减重措施文件上着手，该文件一般需结合状态文件中给定的结果，分析重量值在不同阶段的情况，对不同情况产生的原因进行剖析，进而制定相应的重量控制方案，并将编制后的方案向各部门分配。

（3）在重量检验与验收文件上，前者一般需以设定的目标重量为依据，对重量变化采取监控与检验措施。其中的检验文件要求将具体的检验内容、职责分工以及问题处理方式等融入其中。而在验收文件方面，其多用于制作阶段过程中，根据具体的标准要求验收飞机重量，且注意将相关的如验收部件数量、名称与状态等融入其中。除此之外，也需做好重量奖励文件管理工作，主要将相应的奖惩方案融入到重量控制中，如对于超重问题需做好惩罚工作，而对于满足减重标准的可采取相应的激励措施，这样对促进设计人员积极性的提升可起到明显作用[4]。

3 结论

重量的有效控制是现行飞机设计中需考虑的主要问题。做好重量控制工作，对于飞机使用性能的提高与成本的节约发挥重要作用。且在重量控制中，还要求对目标重量值与重量设计余值进行确定，完善相关的机制，并注意有效管理相关的重量控制文件，这样才可使重量控制的目标得以实现，保证飞机能够安全可靠运行。

[1]孙中超.考虑综合因素的飞行器复杂机构可靠性试验研究[D].西北工业大学，2014.

[2]晨曦，宋传涛.关于民用飞机重量设计的相关探讨[J].科协论坛（下半月），2012，04：34～35.

[3]邱雷.基于压电阵列的飞机结构监测与管理系统研究[D].南京航空航天大学，2011.

[4]孙 超.民用飞机重量控制方法研究[J].硅谷，2015，02：270～271.

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1004-7344（2016）13-0311-01

2016-4-15