一起发动机拆下飞机重心变化的分析

郑江川

摘要：本文以波音737系列飞机为例， 因工作需要对飞机所有燃油进行放空，因此时飞机正处于缺少一台发动机的现状，特对飞机在拆缺一台发动机之后重心变化进行介绍，对飞机交付空重的重心和拆除一台发动机之后的飞机重心进行了对比分析，总结了这种情况下放空燃油容易出现的风险，希望能给相关人员提供参考借鉴依据，以期共同提高维修效率。

关键词：发动机;飞机重心;燃油

1  计算双发在翼发动机

因某架737飞机需要完成油箱内部检查的工作，需要将所有油箱内的燃油放空，但是一侧发动机因修理而被拆下，这就需要涉及到飞机重心的计算，通过计算判断单台在翼发动机燃油都放空的情况下飞机重心是否在范围之内，不会对飞机姿态发生变化。

称重手册中使用的平均气动弦长是长度为155.8英寸（机翼参考距离）。

平均气动弦的前缘位于平衡臂627.1英寸处，则按照波音出厂手册中重心计算公式为：

经查询称重手册，可知此架飞机的交付空重重心的力臂为651.4英寸，代入公式可得：

最后得到飞机的交付空重的重心为15.6%MAC。

2  计算单发在翼发动机的背景

因该机需要在位放空三个油箱燃油，并对每个油箱内部进行检查，为了确保重心在包线范围内，并经与波音确认（SR：AOJ-BEJ-20-0085-02），如果在地面操作过程中能够正确判断保持飞机的稳定性，那么对于737飞机来说，倾翻通常不是一个问题。牵引和地面作业对飞机重心的影响必须考虑到。737飞机的绝对倾翻极限为50.8%MAC（图1），相当于地面稳定极限的后部。影响飞机倾翻和稳定性极限的一些主要因素包括但不限于以下各项：①飞机空重;②飞机姿态;③燃料装载;④载客量;⑤货物装载;⑥坡道坡度;⑦跑道表面状况;⑧雪荷载;⑨风荷载。

地面稳定极限考虑了以下因素的影响：

①3%坡道坡度;②牵引力3.40节逆风。

通过确保飞机在牵引过程中的重心比地面稳定极限更靠前，将避免倾翻情况。（图1）

3  计算单发在翼发动机

拆掉一台发动机，经查询称重手册可知（图2）：

单台发动机的重量为3281.7公斤，力臂为531英寸。

DELIVERY EMPTY WEIGHT    44143（651.4）  28755353

飞机交付空重的重量为44143公斤，力臂为651.4英寸，经计算单台发动机的力矩为1742582.7KG.IN，用飞机的交付空重的总力矩减去单台发动机的力矩可得27012770.3KG.IN，用该值除以单台发动机在翼的飞机的总重量，可计算出变化后重心的力臂为661.1inch，最后代入公式可得飞机的重心变化为21.8%MAC。

4  总结

通过上述的计算，可以看出737飞机的在拆除一台发动机之后的重心由15.6%MAC变化为21.8%MAC，经查询称重手册和波音的邮件回复，重心变化范围在26%MAC之内，都可认为不影响，所以单台发动机在翼的737飞机可以放空燃油。

参考文献：

[1]Boeing 737-600/700/800/900，Weight and balance Control and Loading Manual，June 5th/2019.

[2]Boeing SR：AOJ-BEJ-20-0085-02.

[3]宋喆.关于飞机維修故障分析和管理改进的研究[J].内燃机与配件，2020（06）：180-181.