引言
飞机空机称重一般都在生产阶段完成，由于飞机未经过飞行，燃油、滑油等都没有添加，这时候进行重量重心测量比较准确。经过一段时间飞行或大修（改装）后的飞机上有大量的燃油，这时候如果进行空机重量重心测量，需要把燃油放到死油状态，不但工作量大，而且浪费宝贵的燃油。本文通过理论分析和3架机的实际测试，研究不可用燃油状态下进行飞机空机重量重心测量的可行性及测量结果准确性。
1 飞机称重相关的几个概念
1.1 燃油概念
l 可用燃油：可用燃油是指可供发动机使用的燃油量。
l 不可用燃油：指油箱不能向飞机输送的剩余燃油量，或者指除去可用燃油后，飞机内的剩余燃油油量。
l 残留油量（死油）：是指集液槽燃油被放出后，飞机内部剩余的燃油量。
1.2基本空机定义及燃油状态定义
一般情况下，飞机状态可以分为基本空机状态、燃油状态(湿飞机状态)、使用状态三种。与之相应的有基本空机重量重心、燃油状态下重量重心、使用状态下重量重心。本文主要讨论湿飞机状态下进行基本空机重量重心的测量。
图 1 飞机几种重量定义示意图
1.3 空机状态
一般情况下，飞机称重测量是基本空机的重量重心，是全机除去以下项目：
乘员、食品、水、燃油、滑油、防冰液、氧气、发动机油封油等技术文件规定的不计入空机状态的使用项目。但空机状态包含燃油惰化系统乙二醇、液压油 (包括反推液压油)和全机喷漆的重量。
不含空勤人员及其装备，不带固定装载（如外挂和弹舱挂架、弹药、燃油、起动汽油、滑油、油封油、氧气、防冰液、生活用水及化学用品等）和有效装载，仅指飞机结构、动力装置、机械系统、机载设备，但飞机蒙皮涂料（表面漆）重量应计入空机状态。
飞机实际称重时，可能有未按技术状态要求正常装机的设备、零件等项目，这些项目统称为缺装件，还有可能未能拆除的不属于空机技术状态定义内的设备、成品等项目，这些项目统称为多装件。
1.4 湿飞机状态
在空机状态的基础上，添加燃油后的状态，飞机大多数情况下都处于燃油状态。
2 不可用燃油状态下重量重心的测量
2.1燃油状态下测量基本空机重量重心原理
根据上面定义可以知道，飞机空机重量重心测量是在无机组、无燃油、滑油状态下，满足空机定义状态下进行的。如果我们知道飞机燃油的具体量值，也可以在燃油状态下完成飞机空机重量重心的测量。
假设已经知道燃油状态下未考虑缺装件、多装件、燃油因素的飞机重量Gc和重心Xc，就可以用式1）、2）计算出空机的重量、重心。
G=GC+Gq+Gd+G燃油 ………………………………………………………………………………1）
…………………………………2）
GC————————————测量飞机重量,kg
Gq————————————缺件重量,kg
Gd————————————多装件重量,kg
G燃油———————————不可用燃油/死油重量,kg
Xc————————————不考虑缺件/多装件和燃油时飞机的重心，m
x燃油———————————不可用燃油/死油纵向坐标，m
CA------------—————--平均空气动力弦长，m
xq--------------—————缺装件纵向坐标，m
xd------------——————多装件纵向坐标，m
L—————————————X坐标原点到平均气动力弦前弦的距离，m
———————————————————————全机称重重心，%MAC
理论上利用上面公式可以计算出空机的重量重心，如果我们能得到准确的燃油重量和坐标，就可以将燃油当多装件处理。
2.1 不可用燃油的重量重心的确定
选择3架新产飞机，要求飞机状态完整，依次完成空机重量重心测量、不可用燃油状态下重量重心测量，这是能否在燃油状态下完成空机称重的关键点。
2.2. 基本空机重量重心测量
仔细检查飞机状态并做好记录，按要求进行空机重量重心测量，计算出基本空机重量G0、重心x̄T0。
2.3 飞机不可用燃油重量重心测量
仔细检查飞机状态并做好记录，按照下面步骤完成不可用燃油重量重心测量。
a) 使飞机所有油箱中的燃油分别为多余不可用燃油1t（视飞机而定），检查并记录飞机装机状态；
b) 飞机按要求压在秤组上，读取并记录各秤组读数；记录机上各个油箱油量表读数；使用地面燃油测量子系统测量各个油箱测量单元的油量，并记录；
c) 通过压力加油接头处放油；放油至低油面告警，关闭各组油箱交输阀；
d) 取下所有放油管路；读取并记录各秤组读数；记录机上各个油箱油量表读数；使用地面燃油测量子系统测量各个油箱测量单元的油量，并记录数据；
按照称重要求完成飞机称重，不考虑燃油的情况下计算出不可用燃油状态下的重量重心重量G1、重心x̄T1。
2.4不可用燃油重量重心的计算
根据三次称重时飞机为零油状态、不可用燃油状态、死油状态可以很容易计算出不可用燃油可死油的重量。
不用用燃油重量：G不可用=G1-G0………………………………………………………………3）
……………………………4）
3 测试及结果
按照上面要求选择三架飞机分别进行空机状态、不可用燃油状态、死油状态重量重心测量，测量结果如表1所示。
表1 不同状态下称重测量结果
依据式3）～4）可以计算出不可用燃油、死油重量重心，见表2。
表2 不可用燃油重量重心
取平均值可以得到该型机不可用燃油的重量为*981.7kg，X坐标为22.55m。
当然，不可用燃油的X坐标，也可以通过飞机油箱结构和油箱在机体坐标系中的位置计算出来，但是，燃油重量值必须通过试验来确定，以确保飞机重量重心测量的准确性。
有了这两组数据就可以在不可用燃油状态下下利用式1）、式2）完成燃油状态下空机重量重心的测量。
4 结束语
飞机在燃油状态下进行空机重量重心测量的方法通过试验证明时可行的，新方法具有适用机型广、称重效率高、节约劳动力成本，而且有很高的经济价值。
参考文献：
[1] 姜店祥.飞机重量重心测量方法研究[J].教练机，2011，(3):48-52
[2]唐凯.飞机顶降式称重中的侧向力研究 2015航空试验测试技术学术交流会，2015
[3]王恒.飞机称重有关问题探讨[J].智能技术，2002，(3)：34-37.
[4] 王维翰.飞机称重的方法 [J].大飞机，2017，(1):75
[5]贾磊.C919飞机纵向重心自动调控系统设计与实现 [D].哈尔滨工业大学，2018
[6]刘福佳.轻型飞机重量重心的测量及计算方法研究[J].沈阳航空航天大学报；2018，20(4):130-131
