重量與平衡Weight & Balance

重量與平衡為什麼重要？分哪兩個面向？

兩面向：①重量——過重會升高失速速度、拉長起飛滑跑、降低爬升率與升限、加長落地距離、增加結構負荷；②平衡（重心位置）——重心過前或過後會改變安定性與操控性，過後尤其危險。兩者都必須在製造商核可範圍內。

重量平衡的基本術語：基準線（datum）、力臂（arm）、力矩（moment）各是什麼？

基準線是製造商指定的參考起點；力臂是某重量到基準線的水平距離；力矩＝重量×力臂，代表該重量造成的轉動效果。重心位置由所有力矩決定。

已知各項重量與其力臂，如何算出整機重心（CG）？

重心 = 總力矩 ÷ 總重量。先把每項重量乘力臂得各自力矩，全部加總得總力矩，再除以總重量，即得重心到基準線的距離。算出的 CG 必須落在重心包絡線內。

重心偏前（forward CG）會帶來哪些影響？有什麼極端風險？

重心偏前使飛機更安定、但機頭較重：失速速度升高、需要更大升降舵力與配平、巡航阻力與耗油略增。極端偏前時，進場拉平（flare）可能升降舵權限不足，抬不起機頭、容易重落地。

• 更安定但機頭重
• 失速速度升高
• 需更大升降舵力/配平
• 極端偏前→拉平權限不足

重心偏後（aft CG）為什麼最危險？

重心偏後降低縱向安定性：操控變輕、飛機變敏感，失速速度雖略降，但失速與螺旋的改出會變困難、甚至無法改出。超出後限是最危險的裝載狀況，可能導致無法挽回的失控。

• 降低縱向安定性
• 操控過輕、過於敏感
• 失速/螺旋難以改出
• 超出後限可能無法改出

飛機超過最大總重起飛，會有哪些具體影響？

失速速度升高、起飛滑跑距離拉長、爬升率與升限下降、巡航性能變差、落地速度與距離增加、結構負荷加大、機動裕度減少。簡言之：跑得更遠才離地、爬得更差、停得更久、更接近結構極限。

空重（empty weight）、有效載重（useful load）、最大總重（max gross weight）有何關係？

有效載重 = 最大總重 − 空重，是飛機可載的『燃油＋人員＋行李』總額。空重含機體、固定裝備與不可用燃油/滿油的機油（依定義）。實際酬載（payload）還要先扣掉所需燃油。

航空汽油（avgas）每加侖約重多少？耗油為何會改變重心？

航空汽油約每美制加侖 6 磅（機油約 7.5 磅/加侖）。飛行中燃油被消耗，重量減少且其力矩消失，重心會隨之移動——往哪移取決於油箱相對重心的位置，所以要確認全程都在包絡線內。

重心包絡線（CG envelope / limits）是什麼？怎麼用？

包絡線是製造商核定、以重量與重心（或力矩）為座標的允許區域，有前限與後限。把算出的總重與重心點上去，必須落在包絡線內才合法可飛；起飛與落地（耗油後）都要在內。

在某位置增加或移除重量，重心會怎麼移動？

重心會朝『增加重量的位置』移動，並遠離『移除重量的位置』。移動量取決於該重量大小與它離原重心的距離。所以把重物往前/往後放，能把重心拉前/拉後以進入包絡線。

飛行前的重量平衡檢查，至少要確認哪兩件事？

①總重不超過最大核可總重；②重心落在前後限之間。並且要考慮燃油消耗後的情況——起飛時在範圍內、落地時（油變少）也要在範圍內。可用 POH 的裝載圖表或計算表完成。

這樣的裝載最可能造成什麼問題？該如何處理？

四人座小飛機，你在後座坐了兩位較重的乘客、行李艙也放滿，前座只有你一人，油加滿。

重量可能逼近或超過最大總重，且重心明顯偏後、可能超出後限——縱向安定性下降、失速/螺旋難以改出，非常危險。處理：先做重量平衡計算，把較重的行李或乘客往前移、或減載（少帶油/行李），讓總重與重心都落回包絡線內再飛。

後重心是最危險的裝載狀況；不能只看『沒超重』，重心位置同樣要算。修正方法是調整重物前後位置或減載。