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  • 载重平衡“小白”养成记

    郭龙刚 编 辑:金杰妮 2022-12-29 17:18:00

      如果你是一名非民航人士,提起飞机载重平衡员,你的第一反应是做什么的呢?相信绝大部分人会认为是一名机场搬运员,负责搬运货物及行李的员工。然而并非如此,飞机载重平衡员与飞行安全息息相关,涉及到飞机性能、天气状况、机场条件等方方面面,今天我们从飞机的载重平衡安全角度出发,结合实际航班保障工作谈谈如何从一名载重平衡“小白”成长为一名“大咖”。

      一、认识飞机的载重平衡

      飞机的载重平衡可以理解为两部分,即载重与平衡。载重即飞机的重量和所载燃油、货物、邮件等商业载量的重量。平衡则是指飞机在起飞、巡航及降落时的重心在安全运行包线内的重心指数区间。

      1、飞机的载重

      飞机的载重与哪些因素相关呢?飞机的商业载量如何计算?如何最大限度利用飞机的商业载量?带着这三个问题,我们展开来认识飞机的载重。

      (1)飞机载重的影响因素

      飞机的载重涉及三大重量,即飞机的最大起飞重量(因设计或运行限制,飞机起飞时所允许的最大重量)、最大落地重量(受机身和起落架结构强度限制,在落地时所能承受的落地冲击载荷所允许的最大重量)以及最大无油重量(飞机受到结构强度和适航性要求的限制在燃料耗尽时所允许的最大重量)。飞机商业载量的计算必须在这三大重量的限度内进行,以三大限制重量的最小值为基础。三大重量的影响因素又可以概括为内部因素和外部因素。

      内部因素可以理解为飞机出厂时飞机本身的结构强度。不同型号的飞机结构强度不同,一般情况下,飞机越大其结构强度越大,载量就越大。飞机结构强度又可以细分为飞机起落架强度、发动机推力、机身与机翼的强度、安定面、操纵面等众多因素,这些因素都是飞机出厂时所确定下来的,有其本身所涉及的最大值,飞机本身结构强度数据后期一般由航司的维修工程部门提供给载重平衡部门。

      外部因素即受外部环境变化的影响因素。具体包括天气状况、机场跑道长度、局方及公司运行标准、飞行员技术水平等众多因素。外部因素一般由放行签派岗位根据天气状况、机场环境等做出综合评估,对航班做出放行计划,将飞机载重平衡所需数据提供给载重平衡部门。

      (2)飞机商业载量的计算

      飞机的商业载量即飞机的最大有效载荷能力,也就是航空公司能用来收取费用的所载物。一般包括旅客、货物、行李、邮件等所占用的重量,不包括机组成员重量以及公司自有航材等重量。

      飞机商业载量计算所涉及的相关数据包括机组信息、餐食信息、飞机的干操作重量、修正后的三大重量以及航班的油量信息(起飞油量、航段耗油、备用油量)等。

      飞机的业载受三大重量(最大起飞重量、最大落地重量、最大无油重量)因素影响,因此在计算飞机业载时需要将三种因素考虑进去,所以必须从三个角度去计算,然后取最小值即可。

      从最大起飞重量角度考虑,飞机的最大业载=最大起飞重量-修正后的基本重量-起飞油量

      从最大落地重量角度考虑,飞机的最大业载=最大落地重量-修正后的基本重量-备用油量

      从最大无油重量角度考虑,飞机的最大业载=最大无油重量-修正后的基本重量

      三者计算出的最大业载取最小值即可满足三大重量限制,考虑到燃油密度等环境变化因素,一般航空公司在最大业载的基础上会再留出一定裕度,以保证飞行安全,西北国际货航B737-300F机型剩余业载为300KG;B757-200F机型剩余业载为500KG。

      (3)飞机商业载量的运用

      飞机商业载量作为航空公司经济效益的重要命脉,如何利用好每一公斤业载,充分提高航班经济效益,需要从市场、航班运行等多角度入手,总体原则为在有限的业载中获取最大的经济效益,做到航班业载的开源节流。

      航班业载的开源则需要公司各部门的通力合作,签派情报准确严谨的数据分析、航班油量的准确评估、飞行机组的合理搭配、载重平衡舱位的合理分配等都能够最大限度的放行航班商业载量。

      航班业载的节流则需要从飞机的减重着手,即非必要公司自有物资、飞机的清洗维护、散货舱的合理利用、杂志报刊的减少等。

      2、飞机的平衡

      飞机的平衡从其定义来看,它是作用于飞机的各力之和为零,各力对重心所构成的各力矩之和也为零,即飞机在各力与反作用力之下的一种平衡状态,以确保飞机的飞行安全。按照各种作用力的不同,可以将飞机的平衡分为三种,即飞机的俯仰平衡(不绕横轴转动)、飞机的横侧平衡(不绕纵轴转动)和飞机的方向平衡(不绕立轴转动)。

      对于西北国际货航现有机型(B737-300F和757-200F)这种窄体机而言,货邮配载对飞机的俯仰平衡影响较大,横侧平衡和方向平衡因货邮配载对其影响较小,这里不做过多讨论。

      由于飞机绝大部分重量位于其纵轴线上,飞机货邮等载重的安排对飞机重心的影响最大,重心的变化对其俯仰平衡的影响相当大,飞机载重安排的重心不符合规定要求,则会影响飞机的俯仰平衡,同时会影响到飞机的稳定性和操纵性,重则可能会造成飞机因重心不平衡导致飞行事故。按照飞机的状态,可以简单概括为飞机的地面平衡和空中平衡。

      1、飞机的地面平衡

      飞机在地面上的运行主要依靠飞机的起落架承担其重量,西北国际货航现有机型起落架均为前三点式,而货邮在装卸机过程中,会随着货物的移动而造成重心的不断变化。B737-300F和B757-200F两种机型主货舱门均在飞机前部,货物装机从后往前装,卸机从前往后卸机,这就导致飞机在装卸机过程中因重心靠后,引起飞机“沉尾”事故。民航史上因飞机装卸机在地面发生多起“沉尾”事故。像B747这种宽体机,为了防止飞机“沉尾”事故,一般在飞机尾部会加装尾撑。而对于B737-300F和B757-200F这种窄体机,为了防止飞机“沉尾”,除了严格按照装机单装卸机作业外,在装卸机作业程序中都制定了动态压舱作业的工作程序和工作标准,详见公司《载重平衡手册》和《货物运输手册》。

      2、飞机的空中平衡

      飞机在飞行过程中,因燃油的消耗、飞行姿态的变化等飞机的重心会随之变化,因此,飞机的三大重心即起飞重心、落地重心和无油重心必须处于平衡图包线内,同时公司制定了载重平衡系统中关于实际重心与运行包线小于2%MAC裕度的预警机制,用以重心超限时进行提前安全警告,确保飞机飞行时的重心安全。

      手工载重平衡图是用以计算飞机的重心,反映飞机在本次航班的重心位置,分为指数型平衡图和折线形平衡图,西北国际货航现有机型采用的是指数型平衡图。

      目前民航为确保飞机载重平衡数据的准确性,减小手工绘制图表带来的误差,一般都引进了计算机系统软件来进行载重平衡数据的自动化计算,手工载重平衡图表仅作为应急备份手段。现阶段中国民航客运航司配载系统大部分采用中航信的离港系统,西北国际货航目前采用自主引进的EWABS载重平衡系统软件,用以支持载重平衡数据的自动化计算。

      二、载重平衡员的培训养成

      载重平衡工作作为航班安全运行的重要一环,在航班日常运行保障、人员培训养成以及规章标准等方面都制定了一系列标准程序。在公司及部门领导的高度重视下,通过航班运行近两年来的实践保障经验,规划商务部逐步形成了较为完善的载重平衡人员培养机制,具体可以概括为三点。

      1、坚持培养与训练相结合

      载重平衡体系不仅仅涉及载重平衡舱单的制作,还涉及到数据的收集、数据控制、数据加工、数据输出、数据应用等环节。在新雇员培训养成上,根据新雇员从业背景制定不同的养成方案。在外部数据收集与控制上,新雇员跟班进入货运库区,通过现场讲解、实地学习等方式,对其进行载重平衡前端知识的学习,与此同时通过现场提问、情景设定、异常处置等方式进行针对性的训练,让员工充分掌握载重平衡知识的延伸模块,通过重点培养与强化训练相结合的方式,扩大载重平衡员的知识深度与广度。

      2、坚持理论与实操相结合

      载重平衡员培训体系包括新雇员理论培训、岗位实操训练、机型差异化训练及年度复训,培训考核形式包括理论考核与实操考核。载重平衡新雇员在进入实操作业前需完成一定课时的理论知识培训考核,通过载重平衡理论知识的考核后方可进入实操带教,通过理论与实操相结合的方式,逐步提高载重平衡员动手与动脑能力,养成理论功底扎实,动手能力强的合格员工。

      3、坚持知识拓展与更新相结合

      载重平衡业务知识涉及面广,行业规章要求多,运行标准不定时更新,作业安全风险高。对载重平衡员业务面的广度与深度要求甚高,在公司载重平衡人员的培养上坚持公司内部业务知识拓展与外部学习深造相结合。在公司内部业务知识拓展上,通过内部资源开发,培训航空货物运输、机坪监装监卸等载重平衡相关联业务知识。在外部学习深造上,通过组织载重平衡人员参加行业高校知识讲座充分学习载重平衡最新业务知识,不断扩大载重平衡人员知识面。逐步通过载重平衡业务知识拓展与更新相结合的方式,使载重平衡人员了解掌握最新最前沿最广泛的业务知识应用到实际航班保障工作中。

      飞机的载重平衡是一项不变的原理知识,同时又是一项不断更新的迭代业务。不变的是流体力学、伯努利定理等原理知识,更新的是载重平衡的具体实施方式、行业的规章要求等。近些年,行业内载重平衡业务的变革总体向着信息化、便捷化、智能化方向发展。集成化软件、远程手持终端、EFB(电子飞行包)等方式逐步使载重平衡业务开展更加的方便快捷。与此同时,传统的载重平衡基础理论知识,手工载重平衡图表的绘制等基本技能也不容忽视,只有不断汲取新的业务知识,拓展高阶业务技能,强化安全责任意识,才能逐步从一个飞机载重平衡“小白”成长为一名“大咖”。(作者:郭龙刚 单位:西北国际货运航空)