行調(diào)整后重新計算。
在飛機(jī)初步方案設(shè)計階段，對各部件、各系統(tǒng)的質(zhì)量和質(zhì)心計算是比較困難的。將這些
質(zhì)量和質(zhì)心求出來以后，進(jìn)一步計算全機(jī)的質(zhì)心就比較容易了。其原理很簡單，用靜力矩平
衡解析法即可求出，但為了能把質(zhì)心調(diào)整到所需要的位置，往往需要進(jìn)行多次反復(fù)的計算，
計算的工作量比較大。
用于計算的坐標(biāo)系的原點(diǎn)，可以取
機(jī)身頭部最前的端點(diǎn)，這樣，可以使所
有載重的坐標(biāo)均為正值，也可以把坐標(biāo)
原點(diǎn)取機(jī)翼根弦的前緣點(diǎn)，這樣，位于
坐標(biāo)原點(diǎn)之前的載重坐標(biāo)為負(fù)值。一
般，取飛機(jī)設(shè)計水平基準(zhǔn)線（通常即機(jī)
身軸線）為ox 軸，如圖8.5 所示。
坐標(biāo)軸選定后，分別對飛機(jī)各組成
部分相對坐標(biāo)原點(diǎn)的靜力矩進(jìn)行計算，
得出每一組成部分的靜力矩（mgx)i及
（mgy)i，然后將各部分靜力矩的總和
除以全機(jī)的質(zhì)量即得到飛機(jī)質(zhì)心的坐標(biāo)，計算公式為： Σ
Σ =
i
i
G mg
mgx
x
( )
( )
,
Σ
Σ =
i
i
G mg
mgy
y
( )
( )
（8.8）
圖8.5 飛機(jī)質(zhì)心定位坐標(biāo)
前已提到，飛機(jī)質(zhì)心的位置是相對于平均空氣動力翼弦而言的，而且一般都用其與平均
空氣動力翼弦之比的百分?jǐn)?shù)的相對值來表示，所以用公式（8.8）求出飛機(jī)質(zhì)心的位置需
按下式換算：
A b
×100％
−
=
A
G A
G b
x x x （8.9）
（一）飛機(jī)質(zhì)心定位第一次近似計算
對于飛機(jī)質(zhì)心位置的近似計算和質(zhì)心的定位，不是一次就能完成的，而是一個反復(fù)進(jìn)行、
逐步逼近的過程。
在第一次進(jìn)行飛機(jī)質(zhì)心位置的近似計算時，飛機(jī)各部分的質(zhì)量分類比較粗，各部分的質(zhì)
量及質(zhì)心位置也都是采用初步的估算值，或按同類飛機(jī)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)選取，然后列表進(jìn)行計算。
表格形式如表8.3 所示。
第一次質(zhì)心定位計算時，可以采用：
1．機(jī)翼質(zhì)心位置在40％～42％ A 處； b
2. 尾翼質(zhì)心位置在45％～50％尾翼的平均氣動力弦處；
3. 機(jī)身的質(zhì)心位置，對于采用直機(jī)翼的飛機(jī)，取在50％機(jī)身長度處；對于采用后掠翼
的飛機(jī)，取在60％機(jī)身長度處；
· 134 ·

4．設(shè)備和操縱系統(tǒng)的質(zhì)心取在機(jī)身的質(zhì)心上；
5. 燃油單獨(dú)考慮每一個油箱的體積和質(zhì)心，煤油的質(zhì)量密度按0.8（0.78～0.83）g/cm3
計算；
6.飛行員的質(zhì)量，軍用機(jī)取100kg；民航機(jī)取80kg；隨機(jī)服務(wù)員70kg；旅客75kg：每
名旅客的行李15kg。
表8.3 飛機(jī)質(zhì)心定位細(xì)目表
部件、載重 mgx(10N·m) x(m) mg(10N) y(m) mgy(10N·m)
Ⅰ 結(jié)構(gòu)
機(jī)翼
機(jī)身
平尾
垂尾
前起落架（收上）
主起落架支柱
Ⅱ 動力裝置
中部的發(fā)動機(jī)
兩側(cè)的發(fā)動機(jī)
中部發(fā)動機(jī)短艙
兩側(cè)發(fā)動機(jī)短艙
燃油系統(tǒng)
Ⅲ 設(shè)備和操縱系統(tǒng)
Ⅳ 裝備
飛行員
隨機(jī)工程師
服務(wù)員
專用設(shè)備
Ⅴ 燃油
第一組
第二組
第三組
Ⅵ載重
乘員
行李
總 合 Σ(mgx)i Σ(mg)i Σ(mgy)i
各種載荷及飛機(jī)各部件的相互位置，坐標(biāo)數(shù)據(jù)取自飛機(jī)的總體布置圖。在進(jìn)行質(zhì)心定位
過程中，飛機(jī)各部件和載荷的相互位置可能需要調(diào)整和變化，所以進(jìn)行飛機(jī)總體布置要與飛
機(jī)質(zhì)心定位工作平行進(jìn)行，相互協(xié)調(diào)。
(二）飛機(jī)質(zhì)心位置的調(diào)整
經(jīng)過第一次的近似計算以后，所求出的飛機(jī)質(zhì)心位置xG 應(yīng)在一定的范圍之內(nèi)。
· 135 ·

對直機(jī)翼飛機(jī) 0.20～0.25
對χ = 35􀁄 ~ 40􀁄 的后掠翼飛機(jī) 0.26～0.30
對χ = 40􀁄 ~ 50􀁄 的后掠翼飛機(jī) 0.30～0.34
對小展弦比三角翼飛機(jī) 0.32～0.36
如果計算結(jié)果xG 的值達(dá)不到上述范圍，則需要對飛機(jī)的質(zhì)心位置進(jìn)行調(diào)整和重新計算，
調(diào)整的方法有兩種：
1．調(diào)整裝載
通過前后移動一些質(zhì)量較大的裝載設(shè)備，來調(diào)整飛機(jī)質(zhì)心的位置。如果對某一質(zhì)量為
的裝載，移動的距離，則飛機(jī)質(zhì)心的移動量為
mi
Δxi ΔxG
m0
m
b
x
x i
A
i
G ⋅
Δ
Δ = （8.10）
其中m0 為全機(jī)的質(zhì)量。
這種調(diào)整飛機(jī)質(zhì)心的辦法最簡單，但由于現(xiàn)代飛機(jī)內(nèi)部空間比較緊張，可移動的裝載有
限，故這一辦法往往不能解決問題。
2．移動機(jī)翼，
顯然，如果將機(jī)翼在機(jī)身上的安裝位置向后移，則平均氣動力翼弦也將隨之后移，而飛
機(jī)的質(zhì)心位置也就相對前移了，這是調(diào)整飛機(jī)質(zhì)心位置很有效的辦法。但是另一方面，由于
機(jī)翼的后移，機(jī)翼部分的質(zhì)量也要同時后移，機(jī)翼質(zhì)量是飛機(jī)質(zhì)量的重要組成部分，這就使
飛機(jī)的質(zhì)心勢必將略向后移一些，綜合這兩方面的影響，移動機(jī)翼翼Δx 距離后，飛機(jī)質(zhì)心的
新位置將為：
⎥ ⎥
⎦
⎤
⎢ ⎢
⎣
⎡
− + Δ
+ Δ
= Σ 1 ( )
0
翼
翼翼x x
m
m x m x
b
x A
i i
A
G (8.11)
飛機(jī)質(zhì)心位置的移動量為：
翼
翼x
m
m
b
x
A
G Δ ⎥⎦
⎤
⎢⎣
⎡
Δ = 1 ( −1)
0
（8.12）
從（8.12）式可以看出，機(jī)翼的后移量使飛機(jī)質(zhì)心前移的作用不是全部有效，而只是等
于( / 0 1) 的那一部分有效（約85％）。 m m − 翼
　
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