安捷飛航訓練中心

編之前有談到重量的限制，包含MTOW、MLDW與MZFW的不同，以及它們之間的相互關係，還記得嗎？

這次我們來聊聊重心該放在哪裡，放前面好，還是放後面好，還是都可以？

何謂重心（C.G）？

重心是一個虛擬的點，一個虛擬的位置，表示如果有一個撐體夠堅固，能頂在物體的重心，就足以維持物體的平衡，保持物體穩定。

阿基米德曾說：「給他一個支點及一根夠長的桿子，他就可以撐起地球。」這個槓桿原理相信大家都聽說過。

力臂與力的大小的乘積，稱為力矩。
力矩 ＝ 力臂 × 作用力。

因此當槓桿處於平衡狀態時，兩端所產生的力矩相同，這個支點位置就是重心位置（C.G）。

當應用到航空領域來時，我們要先來談談另一個觀念：升力。

我們都知道飛機有機翼、尾翼及其他控制翼面，飛機能夠飛上天，主要是因為空氣動力作用在機翼上所產生的向上應力，可以簡單理解為升力，並且會在作用範圍內形成一個虛擬的升力中心（Center of Lift）。另外作用在尾翼上的應力，則是用來改變爬升或下降姿態的。

我們現在知道重心（CG）是向下作用力的一個匯集點，升力中心（CL）是向上作用力的一個匯集點。

當CG偏向前端時（Forward CG），代表前端較重，而在空中的槓桿支點是CL，而非CG，但是CL並不會跟著前移，因此就會形成機頭下沉趨勢。

當CG偏向尾端時（After CG），代表尾端較重，此時就會有機頭上揚的趨勢。

好，因此當CG偏前時，就會在尾翼上多加一點力，把機頭抬上來，才能維持穩定平飛姿態，而不會一直朝下飛去。反之，則會減少施加在尾翼上的力，讓機頭沉下去，來維持平飛。

再來就是，CG的位置並不是無所限制的，設計飛機的工程師會為每一型的飛機設定一個可控制的限制範圍，當CG位置超出了限制範圍，代表飛機就很有可能會失去控制。

當CG過於前偏時，在尾翼所能施加的作用力，也許就無法讓機頭維持平飛或向上姿態，而衍生失事意外。

當CG過於後偏時，當衍生失速狀況，可能就完全無法改正脫離失速，最終以悲劇收場。

也因為如此，我們在做飛行計畫時，務必要計算負載平衡（Weight & Balance），除了要避免超載之外，也要避免重心位置超出限制範圍，而讓這趟飛行處在一個提心吊膽的危險狀況。

另外，民航機也會因應每趟飛行的實況，來調配他的負載平衡，才能讓大家有趟平安快樂的旅程。