依稀记得在飞行学院的第一课，老师给我们讲的就是重心。受力平衡、装载、重心包线......从那时起，关于重心的各种问题会以不同的方式呈现在我们面前。
后来，进了公司，发现“重心”离我们越来越远。我们有配载部门、有配平绿区、飞机有各种保护法则，有“在正常和备用法则下，电传飞机的操纵特性与CG无关”。——摘自空客A330FCTM。
“重心”对于平时的飞行到底有哪些影响？飞行中我们是否存在忽略这些影响的情况？
01
概念介绍
要搞清这里面的“奥妙”，我们不得不从最基本的概念来讲起！在此也特别鸣谢飞行原理教员孙宇给小编提供的解答和指导！帮助我理清里面的各种概念和专业术语。
平均空气动力弦
MAC (mean aerodynamic chord) 平均空气动力弦，平均空气动力弦是机翼上的一条特定弦线。
因为真实机翼产生俯仰力矩的特点依赖于机翼的很多因素，如：机翼的弯曲、弧度、伸展等特性，计算起来较为复杂。人们就拿与实际机翼气动性能相近的以MAC为宽度的简单矩形机翼来替代计算，在实际运用中其精确度和通用性是被认可的。
飞机的重心和焦点位置都是相对于平均气动弦而言。（在舱单上，涉及重心的数字，都有“MAC”的前缀。）
重心
重心CG是飞机重力的作用点，通常以平均空气动力弦(MAC)的百分比来表示。
重心的位置占平均空气动力弦%=(重心投影距平均空气动力弦前端的长度/平均空气动力弦长)X100%。
0％MAC（LEMAC）重心位于MAC的最前沿
100％MAC(TEMAC)重心位于MAC的最后缘
压力中心
在流体静止或忽略粘性效应的情况下，分布在一个面上的压力的方向处处与这个面垂直，可用一个力代表所有作用在这个面上压力的总和，这个力就称为压力的合力。
翼型上升力的作用点（即升力作用线与弦线的作用点），称为压力中心。压力中心随迎角的变化而变化。
焦点
飞机的焦点是飞机迎角改变时，飞机附加升力的作力点。
在亚音速情况下，飞机焦点位置不随迎角变化而变化。对目前常用的翼型来说，亚音速时焦点位于离翼型前缘22%—25%弦长处。
焦点位置对于飞行器纵向稳定性至关重要，重心与焦点的位置关系是飞机纵向静稳定性的决定因素。遇到乱流或阵风时，如果飞机趋向恢复到之前的状态，则可认为飞机状态稳定。
重心必须在焦点前以保持稳定性。
02
重心对飞机性能的影响
由于重心位置决定了纵向力量的平衡，因此重心位置对性能有显著影响。
CG向前时，机头下俯的力矩增加。THS产生较大向下的力量以抵消此力矩。结果，升力增加，以便平衡重力和THS向下的力量。
因此，前CG引致较大的失速值。A330/A340飞机上，CG从26%变为最前的CG时失速速度增加了1.5kt。
对起飞性能的影响
起飞速度和相关距离
飞机操作速度与失速速度有关，如V2>1.13 VS1G。（关于速度定义的内容可参考：飞行中的“这些”速度 ，你清楚了吗？）
若CG前移，VS1G增加—V2增加—TOD增加（或跑道限制的TOW减小）。
爬升梯度
前CG需要更大的THS向下的力来保持力的平衡，也因此产生了额外的阻力，使飞机性能（如：爬升梯度）降级。
抬轮机动
后CG使飞机抬头有助于抬轮。前CG导致机头重，使抬轮困难。因此，前CG使飞机抬轮更重、花更长时间。更多内容请参考重心和配平位置。
对空中性能的影响
前CG引致对抗抬机头的力矩，从而使油耗降级，因为阻力增加。为了减少油
耗，最好使CG尽可能靠后。
此结果考虑了最坏的情况，即考虑了飞机重量大、高度高。
空客通过研发调整油箱传输系统以控制飞机的CG。飞机在巡航时，该系统优化CG以通过减少阻力节省燃油。该系统把燃油传输至调整油箱（后传输）或从调整油箱传输燃油（前传输）。
飞行机组也可人工选择燃油前传输。燃油控制和管理计算机（FCMC)根据ZFWCG和燃油分布计算飞机的CG。然后将结果与目标值比较，经过计算后FCMC确定往前或往后的燃油量（通常每次飞行都会进行一次燃油后传输）。
对着陆性能的影响
如果CG前移，VS增加—Vapp增加—着陆距离增加（或受着陆距离限制的最大着陆重量减小）。
03
重心对操纵特性的影响
由于在正常和备用法则下，电传飞机的操纵特性与CG无关。在空中，对于所有的电传飞机，俯仰配平面的位置自动调整以保持飞行航径，无升降舵偏转。
在平时的飞行中，我们什么时候才有机会感受到重点对飞机操纵特性的影响呢？
直接法则
在空中，电传操纵的飞机在直接法则下与机械操纵的飞机一样，其操纵特性受CG的位置影响。
PF必须避免使用大推力变化或突然移动减速板，特别是重心靠后时。如果减速板放出且飞机已经重新配平，则PF必须柔和地收回减速板，给飞机重新配平的时间，从而避免引起机头下俯的明显配平变化。
对于330机型，这也解释了在直接法则下，程序要求飞行员进行燃油前传输的原因。
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Use small control inputs at high speed, since in direct law the controls are powerful. Use of manual thrust is recommended. Avoid large thrust changes.
If trim tank transfer is unavailable, consider descending to a lower altitude, where controllability is improved.
地面方式
地面方式在地面上生效。地面方式是侧杆偏转和升降舵偏转之间的直接联系，无自动配平。
抬轮机动是以全权直接法则进行，飞机离地后，飞行方式开始逐渐接手。
拉平方式
飞机通过100ftRA时,THS冻结,飞机在下降着陆过程中正常飞行方式变为拉平方式。从根本上说,拉平方式是侧杆对升降舵的直接关系（由载荷系数和俯仰率反馈提供部分阻尼）。
通过上述内容的介绍，可见在我们平时航班运行中，飞行员只有在起飞着陆短暂的时间内才能感受到重心对飞机操纵特性的影响。
稳定性VS操纵性
飞机能否自动保持平衡状态，是稳定性问题；如何改变其原有的平衡状态，则是操纵性问题。
飞机的稳定性是相对的，同一机型，在不同飞行速度、高度、迎角以及重心条件下，飞机的稳定性也会发生变化。为了说明问题的方便，后续内容仅说明重心对飞机操纵特性的影响。
重心对飞行操纵的影响，主要是纵向稳定性，即飞机的俯仰特性。
不同的重心对操纵是有影响的，对于后掠翼飞机，后重心省油机动性好；前重心稳定性好。例如在320机型上，重心位置在25%之前操纵特性变差。
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飞机重心位置越靠前，重心到飞机焦点的距离越远，飞机受到扰动后，迎角变化1度所产生的俯仰稳定力矩就越大，俯仰稳定性就越强。
重心位置靠前，飞机在同样的扰动下，俯仰摆动的幅度就越小。因重心位置越靠前，稳定力矩大，由扰动所引起的迎角增量变小，即飞机俯仰摆动的幅度越小。
飞机重心位置越靠前，飞机俯仰稳定性就越好。
飞机的操纵性，通常指飞机在飞行员操纵升降舵、方向舵以及副翼下保持或改变其飞行状态的特性。
重心位置后移，俯仰稳定性变差，当重心位置接近飞机焦点，飞机俯仰稳定性将变得很差。随着重心位置后移，改变同样迎角时，飞机所产生的俯仰稳定力矩变小，换而言之飞机的机动性能提高。
飞机重心位置越靠后，飞机俯仰机动性越好。
重心对飞机的机动性有直接的影响，为此，空客330FCTM中提到了另外一个概念——机动点。
如果升降舵的极细微的偏侧导致“大载荷”，则表明升降舵效能高，飞机对机动非常敏感。当机动点是重心时，升降舵的效能是无限大的。因此，重心必须尽可能明显靠前于机动点。
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该距离由机动性标准定义，该标准确定“要求升降舵偏侧至少1° ，以便拉升1g载荷系数”。此条件定义了关于机动性的后重心限制。
CG必须不能太靠前。升降舵的最大偏侧必须至少能拉起最大可接受的载荷系数（如2.5 g)。此条件定义了关于机动性的前重心限制。
为了保证飞机具有足够的稳定性以及良好的操纵性，飞机重心位置的前后范围有明确的界定，结合其他因素的限制，我们因此确定了重心包线。
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总结概括
在实际飞行中，我们分析问题不能只考虑某个方面的因素。油门的变化、收放襟翼、收放起落架都会影响飞机的俯仰平衡；飞行速度、高度同样也会影响飞机的操纵性。
对于电传飞机，即便是在直接法则、地面以及拉平方式下，飞行员的侧杆输入也是通过电信号来模拟传统飞机上的操纵手感。在实际飞行中触发的起飞姿态大、落地拉平晚等事件中，往往存在飞行员对于重心带来的操纵特性问题不明确。了解飞机重心带来的操纵特性变化，做到心里有数，提前防范，也就不枉小编这些日子的“钻研”了。
愿各位千万次起落修炼中，体验到更多飞行的奥秘和乐趣。心之所向，梦之所愿——快乐飞行，安全幸福！
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