坐標和計算方法的選取和第一次計算時一樣，計算方法仍是靜力矩平衡法。
計算狀況，通常是以正常裝載、起落架收上即正常起飛狀態為基礎，然后再計算一些其
他的主要飛行使用狀態，檢查各種狀態下的質心位置是否均能符合要求，有不符合要求的情
況，再次對飛機的質心位置進行精確的調整，直到符合要求為止。
圖8.6 為國產殲-6 型飛機質心變化范圍圖。
從圖8.6 可知，該機的使用質心前限為36.4％ ；后限為43％ ；炮彈打光時質心后
移1％ ；放起落架后移1～1.5％ ；帶副油箱〔2×760 ）質心后移4％ 。
bA bA
bA bA l bA
燃油的質量密度對質心位置也有影響，如由0.83 減小為0.775 時，質心后
移0.5％ 。
g / cm3 g / cm3
bA
圖8.6 殲-6 飛機質量中心范圍
——起落架放下；――起落架收起
應該指出，飛機質心的變化范圍如果過大，則要求增大尾翼的面積，這樣也會引起飛機
質量的增加。所以，應該在總體布置時，注意盡量減小質心的變化，一般要求燃油的質心應
靠近飛機的質心，燃油消耗引起的質心變化應小于5％ ；各種在飛行中要拋掉的載重，如
副油箱、炸彈等拋掉后質心位置的變化不超過3％ 。一般要求，飛機在飛行過程中，質心
的變化范圍，軍用機應不大于10％ ，對于旅客機和運輸機，應不大于20％ 。
bA
bA
bA bA
· 137 ·
第九章 客機設計的特點
前面各章所介紹的設計飛機的一般原理和方法也可以用于客機。但是，由于客機是專門
用來運送旅客的飛機，所以有其突出的特點和在設計工作中的特殊性，本章對此做簡要的補
充。
§9.1 客機的經濟性
客機的種類很多，有的用于國際航線和國內干線上的遠程大型客機，也有的僅適用于地
方航線的短程小型客機。種類雖然繁多，但不論是哪種客機，都要求能夠安全、舒適、經濟
地完成運送旅客的任務。對于客機，經濟性是很重要的，經濟性不好的客機，就沒有生命力。
比較飛機經濟性的優劣，需要有合適的評價準則。對于民用運輸機和客機，可以用其噸
—公里的運輸成本費a ，做為一種評價準則。
飛機運輸成本費的計算公式為：
商載商載航線k m v
a = A （9.1）
其中： ——飛機的裝載系數，亦即考慮到由于運輸季節和航線的不同，使飛機平均乘客
不滿員或貨物不滿載的系數。根據統計， =0.6～0.7，隨著航空經營管理的改善，此系數
有可能提高，同學們在進行畢業設計時，可以取0.65。
商載k
商載k
商載m ——飛機商務載荷的質量（噸），對于客機，包括旅客及所攜帶的行李質量。對載
客人數為n 的客機，初步設計時可按下式計算：
m =120n(kg) 商載 （9.2）
航線v ——飛機的航線飛行速度，即按民航時刻表計算的平均飛行速度。時刻表的時間包
括飛機各飛行階段的時間：發動機的起動、起飛滑跑、起飛和爬高、巡航飛行、著陸前的留
空機動、減速和著陸等所需時間的總和，可以用航線時間表示。當航程為L 時，則可得： 航線t
航線航線v = L / t （9.3）
由于在整個飛行過程中，巡航飛行的時間是最主要的，尤其是對于遠程飛機更是如此，
所以也可以把起飛著陸等所需要的時間，作為因巡航速度減小而形成的時間增量來計算，即
t = L + Δt
巡
航線v
（9.4）
將此式代入（9.3）式得：
· 138 ·
巡
巡
巡
航線＋ v
v
v
v
L t
L
L t
L
Δ
=
+ Δ
=
/
（9.5）
一般，可取Δt =0.35～0.4 小時。
式（9.1）中：A——飛機每一飛行小時的使用費用。其中包括：飛機和發動機的折舊費
和維修費、燃油費用、空勤人員的工資和各種技術服務費和行政費等。
從（9.1）式可知，為了提高客機的經濟性，應該在飛機設計過程中盡量增大飛機的商務
載荷，提高飛機的航線飛行速度和降低其飛行使用費用，這些就是對客機設計工作的特殊要
求和必需重視的問題。
1．商務載荷 通常在飛機設計要求中給定，問題是如何設計出良好的客艙，以便
最有效地滿足這方面的要求。
商載m
2．航線飛行速度 雖然與飛機的起飛著陸性能有關，但最主要的還是決定于飛機
的巡航速度，尤其是遠程客機更是如此，因此，在其他條件相同的情況下，飛機的巡航速度
就直接影響到運輸成本費的高低， 越大，則運輸成本費越低，客機越經濟。對于亞音速客
機，總是在發動機特性允許的條件下，盡量地提高值，從現有機種的統計資料和客機的發
展歷史也可以看清這一點。通常：
航線v
巡v
v巡
v巡
裝活塞式發動機的客機 v巡≈300～400km/h；
渦輪螺旋槳客機 v巡≈600～900km／h；
渦輪噴氣或渦輪風扇客機 v巡≈900～1000km/h。
為了能增大，需要盡量減小旅客機在巡航狀態飛行時的氣動阻力，在總體方案設計階
段，客機的型式選擇以及幾何外形參數選擇都必須首先按這一要求來考慮。
v巡
但是，盡量增大巡航速度的要求，卻往往與改善起飛著陸性能相矛盾。例如，在選定機
中國航空網 www.k6050.com
航空翻譯 www.aviation.cn
本文鏈接地址：飛機總體設計(42)
