弘逍科技助力某航空企业飞机重量控制设计

重量设计贯穿飞机方案论证、工程研制、设计定型、试生产及服役期的全生命周期，直接服务于飞机参数选择、总体布置，以及飞机的性能、载荷、气动弹性特性和成本费用估算等，产生的结果数据在某种程度上决定了飞机研制的成败。图 1飞机概念设计流程显示了重量特性在飞机方案设计阶段的重要性。

飞机重量指标及其重要，使用重量增加后会引起以下后果：

•  航程缩短、爬升率下降、起飞和着陆距离增加；

•  若要保持性能不变，有效载荷需要减小；

•  飞机成本增加。

结构重量增加后会引起以下恶性循环

•  如果飞机的性能指标保持不变，结构重量增加将导致油耗增加，同时也需要更大发动机，更强的 起落架，更大的机翼和尾翼面积；

•  因此，发动力变大、起落架增强、机翼面积增大等又需要更重的结构满足强度、刚度要求；

•  通过这种恶性循环，将形成“重量雪球效应”。

图 2 增加 1000KG无用结构重量，对某飞机的影响

重量估算是在基本确定的使用性能参数和总体几何参数，如最大起飞重量、使用过载、座舱压差、载重、机体几何尺寸等约束参数，对飞机的目标重量进行多种方法的评估，继而估算飞机各部分的重量，及飞机总重等。飞机的重量估算在概念和初步设计过程中是反复迭代的过程，从起飞重量的预测值开始，逐步逼近精确值，迭代过程终止得到的起飞重量、空重、各部分的重量及相关质量特性数据，飞机的重量有基本空量，使用空量，零燃油重量，最大起飞重量等，其组成如图 3飞机重量组成示。

图 3飞机重量组成

弘逍科技通过对飞机重量的研究，协助客户开发了专业的质量估算系统框架，提供了多种重量、重心及转动惯量的估算方法改变了客户原有的计算方式，并提高了客户估算效率。