如何計算飛機的重心:重量平衡逐步說明
把每一項重量乘上它的 arm 得到 moment,把重量和 moment 分別加總,再用總 moment 除以總重量:這就是重心。接著要確認重量和 CG 都落在你 POH 的包絡線裡面。E6B Calc 的 重量與平衡 免費幫一台飛機做完這些運算和包絡線檢查。
為什麼 CG 很重要
太重的飛機爬升不好,還會增加結構負擔。重心太靠前,飛機可能無法 rotate 或 flare;太靠後則可能變得不穩定,一旦失速很難修正。POH 裡的 CG 包絡線就是重量和 CG 一起的安全範圍。
每一項都需要的三個數字
- 重量:人員、行李、燃油和飛機的 empty weight。
- Arm:從 POH 給出的 datum 量起的距離,通常單位是英寸(或公分)。
- Moment:重量 × arm。總 moment ÷ 總重量 = CG。
燃油是用重量算的,不是加侖:規劃時常用的密度是 avgas 和 mogas 每美制加侖 6.0 lb,Jet A 每加侖 6.7 lb。40 美制加侖的 avgas 是 240 lb。
設定你的飛機資料(只需一次)
- 在 E6B 上打開 重量與平衡,點 添加飛機。
- 輸入 名稱 和 註冊,選 lb/英寸或 公斤和厘米,再選 燃料 種類:航空燃氣100LL、噴射機A 或 莫加斯。
- 從你飛機的稱重報告和 POH 輸入 空重、空臂 和 最大毛重。要用 %MAC 的話,再加上 MAC前沿 和 MAC長度。
- 在 車站 底下,每一排座位、每一個行李區和每一個油箱都點一次 新增電台,填入 手臂、常用負載 和 標示限制(如果有的話)。油箱要打開 這是一個油箱。
- 在 CG包絡線 底下,把 POH 圖表上的每個角點(重量和 CG)點 新增頂點 加進去,至少三個點。
為今天的飛行載重
- 點開你的飛機,打開它的載重表。
- 輸入每個 station 的重量,以及以加侖或公升輸入的燃油:App 會依燃油種類換成重量。
- 讀出 總重量、重心,如果設好 %MAC 也會顯示 MAC百分比,再加上判定結果,以及在包絡圖上畫出的那個點。
- 點 保存到歷史記錄 把這筆載重存起來。
實例
下面這台飛機的數字只是示範用,虛構出來的。它不是任何真實機型:請一律用你自己 POH 上的數字。
| Item | Weight (lb) | Arm (in) | Moment (lb-in) |
|---|---|---|---|
| Empty aircraft | 1,500 | 39.0 | 58,500 |
| Front seats | 340 | 37.0 | 12,580 |
| Rear seats | 150 | 73.0 | 10,950 |
| Fuel, 40 gal Avgas 100LL | 240 | 48.0 | 11,520 |
| Baggage | 50 | 95.0 | 4,750 |
| Total | 2,280 | 43.11 (CG) | 98,300 |
98,300 ÷ 2,280 = 43.11 in。這個示範用的包絡線跑法是(1,500 lb, 35.0)到(1,950 lb, 35.0)、(2,400 lb, 38.5)、(2,400 lb, 47.3)再到(1,500 lb, 47.3),所以在 2,280 lb 時前限大約是 37.6 in,這筆載重是 在限制範圍內。如果把油箱加到 50 加侖(300 lb),行李區再放 120 lb,總重會變成 2,410 lb,CG 落在 44.74 in:判定結果會變成超重 10 lb。
常見錯誤
- 用姊妹機的 empty weight。每一架機身都是單獨稱重的,要用自己那架的數字。
- 只檢查起飛時的重心。燃油會消耗掉,所以降落時的 CG 也要檢查,尤其是後方有行李的時候。
- 漏掉包絡線:沒有包絡線時 App 會顯示 檔案中沒有信封 — CG 未檢查。
- 忽略標示限制。行李區有自己的上限,即使總重沒超也可能單獨超過。
免費版只能存一台飛機;E6B Pro 可以存無限台。沒有內建機型資料庫,也不能匯出或列印載重表。
常見問題
App 裡有我機型的資料嗎?
沒有。它刻意不內建機型資料庫:你要自己從稱重報告和 POH 複製 empty weight、arm 和包絡線。
我能用公斤來算嗎?
可以。建立飛機資料時選 公斤和厘米,油箱就會以公升計算。每台飛機各自保留自己的單位。
什麼是 percent MAC?
把 CG 用平均氣動翼弦(mean aerodynamic chord)的百分比表示,多用在大型飛機上。把 leading edge of MAC 和它的長度加進機型資料,就能看到這個數字。
重量平衡是免費的嗎?
免費,一台飛機就有完整的載重表、包絡圖和限制檢查。多台飛機需要 E6B Pro。