民用飞机舱单设计方法研究

连婷婷

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714237

摘要：本文阐述了民用飞机舱单设计的方法和过程，该方法依据国内外民航法规及取证机型技术数据进行计算和设计，最终形成符合民航法规同时能够用于实际运行的客户化舱单。本方法为民用飞机运行工程师提供技术参考。

在飞机运行过程中，舱单是配载工作使用的重要工具。在每架航班起飞之前，配载工作人员使用舱单记录飞机的重量、燃油和业载的分布，并且通过核对运行重心包线合理安排重量重心的平衡，

同时通过使用舱单来计算、记录和控制飞机的重量和重心以满足规章的要求，并为每一架次的航班飞行提供放行依据。

飞机生产商负责舱单的设计工作，并在飞机交付时，向客户提供可供运行使用的舱单。某型号飞机舱单设计必须使用精确的方法对结构和内容进行设计和计算，使其符合规章对该型飞机的运行要求，并以固定的格式向飞机承运人输出。合理地开发设计舱单，有助于保证飞行安全，同时提高经济效益。

一、舱单设计依据

民用飞机使用的纸质舱单应严格按照民航规章及IATA标准设计。本文介绍的舱单设计方法主要依据CCAR民航规章第121.697 条及IATA机场操作手册中AHM516载重表及AHM519平衡图两个章节对舱单的格式及具体内容给出的标准。

二、舱单设计过程

（一）数据准备

1.重量平衡数据

在舱单设计之初，依据型号飞机的最新版本重量平衡手册收集该型号飞机的重量平衡数据，数据如下：机身框号与机身框站位转化数据、储水箱与废水箱数据；机组人员标准坐姿下平衡力臂、客舱布局乘客平衡力臂、重量重心限制数据、水平安定面配平角、客货舱限制、货舱分区限制、最大燃油装載重量、油箱容量及平衡力臂、可用油量及平衡力臂和燃油重量指数

2.收集客户信息

在更新重量平衡手册数据之后，舱单开发者向客户（通常是航空公司）发出需求调查问卷，以便深入了解客户对定制化舱单的需求。客户化问卷内容包括但不限于以下信息：航空公司基本信息、飞机基本信息、舱单数据格式、重量单位、机组人员重量标准、机组人员随身行李重量标准、旅客重量标准、旅客随身行李重量标准、客舱构型、乘客装载、座舱分布、燃油数据形式、货舱布局、安定面配平、LMC数据和飞机和公司标志。

（二）按客户要求将客货舱分区

根据客货舱布局、功能、座位数量以及飞机特性等因素对客货舱合理分区，客舱通常按头等舱、商务舱和经济舱划分，如经济舱座位较多，可将其再分为两到三个分区，也可按客户需求进行分区。货舱可按制造商给出的已有分区划分，也可根据客户要求重新划分。为便于货物装载，货舱分区个数不宜过多。

（三）运行包线设计

运行包线设计实际为包线削减，是针对在实际运行中对飞机重心产生影响的因素计算影响量，然后对取证包线进行削减，得到运行包线。在实际运行时需要确定重心位置，位于平衡图下部的重心包线用来计算重心位置，通常使用运行包线。影响因素主要有：起落架和襟翼移动、乘客座位偏差、货物位置偏差、飞行中乘客和机组移动、燃油装载和使用和燃油密度偏差。

（四）AHM519 平衡图设计

平衡图位于舱单右部，其结构如图1，内容包括：

表1 HM519平衡图信息

栏目名称内容

航班信息栏飞机型号、注册号、日期、制表人、航班号、审签人、出发机場、到达机场

使用空机重指数栏使用空机重量、使用空机重重心力臂、指数方程、使用空机重指数

指数修正栏区域修正重量、区域每增加或减少100kg重量对应的指数值、区域总指数修正量、修正后指数

装载重量栏使用空机重量、修正重量、修正后使用空机重量、货物、旅客重量、旅客人数、零油重量、起飞总油量、起飞重量

客货舱布局栏客舱布局俯视图，图中应标识客舱分区位置、货舱分区位置以及货舱重量限制等

客货舱装载指数栏客/货舱分区代号、各分区载重限制、各分区实际载重量、各分区指数移动斜格、各分区单位格子代表的重量和人数

燃油指数栏不同燃油重量对应的指数

重心包线栏运行包线、最大零油重量、最大着陆重量、最大起飞重量、指数重量坐标，此处重心包线使用运行包线，并在包线上画出对应的M.A.C%斜线

重心位置记录栏起飞重心位置、零油重量、零油重心位置

起飞配平栏配平值与重心对应表、起飞配平值，配平值与重心对应表应采用标尺形式

（五）AHM516 载重表设计

载重表位于舱单左侧，其结构如图1，内容包括：

表2 HM516平衡图信息

栏目名称内容

地址航向栏电报等级代码、收发报单位地址代码、发电单位地址、航班号/标志符、飞机注册号、飞机使用过的注册代码、驾驶舱机组/机组人数等

操作重量计算栏使用空机重、机组修正量、餐食修正量、干使用重量、起飞燃油重量、操作重量、重量限制、航程油、许用起飞重量、许用业载

载重计算与舱位布局栏目的地机场代码、旅客数量、随身行李重量、货舱总重量、货舱各分区重量、客舱旅客人数分布、可下拉旅客人数分布、旅客总重量栏目名称内容

实际重量计算栏总业载重量、干使用重量、零油重量最大值及实际值、起飞燃油、起飞重量最大值及实际值、航程油、着陆重量最大值及实际值、许用业载、LMC前的剩余载量

最后一分钟改变记录栏最后一分钟改变目的地、项目名称、舱位、装载/卸载选择、项目重量

补充信息和注释栏标注、平衡、座位条件、旅客总人数、填写人、审核人

输出样式：载重表和平衡图统称舱单。舱单输出样式如图1所示：

图1 舱单示意图

（六）生成报告

完成客户化舱单设计工作后，应生成舱单设计报告。报告的主要内容包括：机型基本装载数据、客户装载数据、计算方程、客货舱分区定义、货舱装载限制、装载项目指数计算、水平安定面配平和运行包线开发。

三、结语

随着科技的发展，配载平衡越来越多地使用计算机实时接收旅客、货物、邮件、行李和油量的信息，同时计算重量重心，通过网络传输给相应的客户端，为制定飞行计划提供数据支持。然而，计算机和网络存在的安全隐患是不容忽视的，高度自动化的电子设备一旦出现故障，对飞机的安全将会造成巨大威胁，每架飞机必须使用纸质舱单作为计算重量重心的备用措施。因此，纸质舱单是飞机生产商向客户交付的必然交付物。本文从飞机生产商的角度探索民用飞机舱单设计的一般方法，旨在为国产民用飞机舱单设计方法的进一步研究提供借鉴和思路。