構設計課》中，已有詳細的介紹。
飛機的內部裝載和主承力件布置完成以后，即可繪出飛機總體布置圖，如圖8.3 所示。
§8.4 飛機質量中心的計算和定位
一、飛機質心的前、后限
飛機質心的位置有多種情況，從飛機操縱性和穩定性的角度來看，有中立位置、前限位
置和后限位置之分。
飛機的中立質心位置——是指當Cy =0 時，即飛機的縱向靜穩定度為零時的質心位置。 m
飛機質心的后限位置——是指能保證飛機縱向靜穩定性要求的最后的質心位置。
對于具有常規操縱系統的飛機，應滿足設計規范或適航性條例所規定的最低的縱向靜穩
定度要求�？紤]到在飛機研制過程中可能產生的各種誤差，還應另外加放適量的余量，作為
初步定位飛機質心時的指標。
限制飛機質心后限的另一個條件是，應保證每增加單位過載的駕駛桿力增量( )
dny
dP桿的最
小值不應過小，以避免駕駛員稍一不慎，拉桿猛一些，使飛機超過允許過載。
通常要求： max ( )
y dn
dP桿/ ( ) 2 min ≤
y dn
dP桿
對于超音速飛機，為了在各種飛行狀態下都能滿足以上兩項的要求，通常需要在操縱系
統中加裝專門的變臂機構，而在初步設計時，一般是在對應于亞音速的焦點位置安排飛機質
心的后限。
飛機質心的前限位置——是指考慮飛機操縱性要求，所允許的飛機質心最前的位置。
一般要求當飛機的質心處于前限位置時，飛機在著陸過程中，全動的水平尾翼應有四分
之一的備用偏度，以便遇到緊急情況需要復飛時，有拉桿的余地；當飛機起飛滑跑時，抬前
輪的速度不應超過0.85 倍的離地速度，否則不易抬前掄，使起飛操縱困難；此外，還要求每
增加單位過載的桿力增量的最大值max ( )
y dn
dP桿不應超過4kg。
從飛行使用的角度來看，要求飛機質心前、后限所規定的飛機質心的變化范圍不應太小，
否則在裝載方案的布置和飛行使用上均不方便。
與飛機總體布置和質心定位工作有關的飛機質心位置有以下幾種：
1．正常使用質心——是指飛機在正常飛行過程中，經常保持的質心位置。通常是用這個
質心位置來計算飛機的性能。
2．使用質心前限——指飛機在飛行過程中，由于裝載和燃油消耗等原因引起飛機質心變
化時，質心可能的最前位置。
· 131 ·
· 132 ·
3．使用質心后限——是飛機在飛行過程中，質心可能的最后位置。
飛機在飛行過程中，不僅裝載和燃油消耗會引起質心位置的變化，而且起落架的收放以
及軍用飛機彈藥的投放也都會引起飛機質心的移動，這一點在設計時應該注意。
圖8.4 機翼的平均氣動力弦
二、機翼的平均氣動力弦
飛機的質心和焦點位置都是相對于平
均氣動力弦而言的。
機翼平均氣動力弦長bA 的定義為：
= ∫
/ 2
0
2 l 2
A b dz
S
b （8.1）
式中的符號如圖8.4 所示。
其中：S——機翼的面積（ ）。坐標的原
點取在根弦的前起點。
m2
b0
平均氣動力翼弦的前起點相對于Z 軸
的位置xA 為：
= ∫
/ 2
0
2 l
A xbdz
S
x （8.2）
當機翼具有較大的上反角或下反角時，需確定bA 沿高度方向距xoz 平面的距離yA 。
= ∫
/ 2
0
2 l
A ybdz
S
y (8.3)
對于梯形機翼，可用下式進行計算：
(1 )
1
3
2 2
0 η η
η η
+
+ +
bA = b (8.4)
1
2
3
1
+
+
=
η
η
尖xA x (8.5)
1
2
3
1
+
+
=
η
η
尖yA y (8.6)
其中： 尖b0 / b η = 為機翼的根梢比。
對于三角形機翼，可簡化為：
3 0
bA = 2 b , 尖xA 3 x
= 1 （8.7）
三、飛機質心的近似計算與定位
飛機總體布置的重要任務之一是調整和確定飛機質心的位置，使其滿足靜穩定性和操縱
性要求，這個過程稱之為飛機質心的定位。
進行飛機質心的定位，首先需根據飛機各部分結構及各種裝載的質量及在飛機上的位置，
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