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Q&A:737NG运行时中央油箱油量超过1000磅后为什么主油箱要加满?

回答一个问题:

为什么737NG在运行中,中央油箱油量超过1000磅(453公斤),主油箱必须加满呢?

地面维修中没有这些限制

要搞明白这个问题,首先要知道主油箱中燃油的作用。

主油箱位于机翼,其内的燃油重量抵消了机翼升力产生的向上的弯曲力矩,从而降低了机翼结构上的应力。

加油时先加满主油箱剩余的油加中央油箱,用油时先用完中央油箱再用主油箱。燃油加油和使用程序程序这么设计的目的都为了减少整个机翼的荷。

有以下三方面的原因。

MZFW:最大零燃油重量

为了使飞机机翼结构受力不超出限制,飞机设定了最大零燃油重量(MZFW)。

MZFW表示飞机在没有燃油的情况能够承载的最大重量,这个指标是飞机结构限制的,主要是大翼和机身的铆接点有受力限制,如果太重了,飞机在飞行时机翼承受不了。

很明显,中央油箱内的燃油重量会增加机翼荷,要保持机翼荷不变需要减少MZFW。

理论上来说,下面这两种情况下的机翼荷水平是相同的:

  • 油箱量为1000磅(453公斤的情况下,MZFW=120500磅(54657公斤

  • 在中央油箱油量为3000磅(1360公斤的情况下,MZFW=118500磅(53750公斤

所以,在MEL里中央油箱增压泵保留中,中央油箱增压泵不工作的保留中也特别要求:

  • 零燃油重量的计算是由中央油箱油量来调整的。

  • 通过加上中央油箱的燃油来调整飞机的零燃油重量,或减去中央油箱的燃油来调整最大零燃油重量。

这是为了万一另外一个中央油箱泵也坏了,中央油箱内的油将无法使用,机翼载荷还能保证在结构允许范围内。

但是,由于从来没有进行过结构分析和或/认证,中央油箱油量的增加不能用业载来代替

注:

业载(Payload)的定义:乘客+随身行李+托运行李+货运商载。

为什么是1000磅?

选择1000磅(453公斤)作为中央油箱油量限制很久以前就开始了,从波音737-200和-300机型开始

波音737-200和737-300最初没有中央油箱燃油搜油系统,所以当时的AFM要求,除非主油箱1和2计划加满,否则中央油箱不能有燃油。问题是,中央油箱增压泵中的单向活门有时会渗漏,使燃油从总管渗漏进中央油箱中。这样的情况下,因为没有中央油箱搜油系统,这意味着虽然起飞时中央油箱没有燃油,但当飞机降落到目的地时(特别是在长途飞行后),中央油箱中可能有燃油。如果下一段飞行所需的燃油量不足以加满主油箱,那么飞机现在就违反了AFM的燃油限制,必须在起飞前完成倒油,以排空中央油箱。这非常耗时,航空公司无法接受。

在1985年9月举行的波音737飞行操作研讨会上,德尔塔航空公司的机长尚德·高斯(德尔塔飞行培训)和杰克·史密斯(B-737项目经理)提出了这一问题,认为这是波音需要解决的重大运营问题。

该问题的解决方案包括对737结构进行重新分析,以确定在不需要装满主油箱的情况下中央油箱可以装载多少燃油,同时仍保持在通过结构认证的载荷分析确定的限制范围内。

这项分析的最终结果是,所有737机型都采用了1000磅 (453 公斤)的数值,以保持一致性,尽管后来的所有737机型都有中央油箱燃油搜油系统。

除了可以满足所有结构方面的考虑外,1000磅(453公斤)的重量被认为是一个容易记住的数值,而且足够大,可以减少在起飞和初始爬升过程中需要机组关闭中央油箱泵并切换到机翼油箱供油的可能性。

便于计算平衡配载

另外需要补充说明的是,这个问题与在载重表上跟踪飞机的重量和平衡有关。

几乎所有的配载系统都采用《重量与平衡手册》中公布的标准燃油分配。也就是说,它们都是基于在主油箱加满之前中央油箱没有燃油的设定。

如果飞机的燃油分配与标准分配不一样,那么就需要在装表/配平图上进行调整,以确保飞机在运行期间始终保持在C.G.的限制范围内。

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