Zero-fuel weight

The zero-fuel weight (ZFW) of an aircraft is the total weight of the airplane and all its contents, minus the total weight of the usable fuel on board. Unusable fuel is included in ZFW. Remember the takeoff weight components contributions:

${\displaystyle OEW+PL+FOB=TOW}$

Where OEW is the Operating Empty Weight (that is a characteristic of the plane), PL is the Payload actually embarked, and FOB the Fuel actually embarked and TOW the actual take-off weight. ZFW is also defined as OEW + PL. The previous formula becomes:

${\displaystyle ZFW+FOB=TOW}$.

For many types of airplane, the airworthiness limitations include a maximum zero-fuel weight.^[1] This limitation is specified to ensure bending moments on the wing roots are not excessive during flight. When the aircraft is loaded before flight, the zero-fuel weight must not exceed the maximum zero-fuel weight.

The maximum zero fuel weight (MZFW) is the maximum weight allowed before usable fuel and other specified usable agents (engine injection fluid, and other consumable propulsion agents) are loaded in defined sections of the aircraft as limited by strength and airworthiness requirements. It may include usable fuel in specified tanks when carried in lieu of payload. The addition of usable and consumable items to the zero fuel weight must be in accordance with the applicable government regulations so that airplane structure and airworthiness requirements are not exceeded.

If the limitations applicable to a transport category airplane type include a maximum zero-fuel weight it must be specified in the Airplane Flight Manual^[2] and the type certificate data sheet for the airplane type.

When an aircraft is being loaded with crew, passengers, baggage and freight it is most important to ensure that the ZFW does not exceed the MZFW. When an aircraft is being loaded with fuel it is most important to ensure that the takeoff weight will not exceed the maximum permissible takeoff weight.

MZFW : The maximum permissible weight of an aircraft with no disposable fuel or oil.^[1]

${\displaystyle ZFW+FOB=TOW}$

where FOB is Fuel On Board.

For any aircraft with a defined MZFW, the maximum payload (${\displaystyle PL_{max}}$) can be calculated as the MZFW minus the OEW (operational empty weight)

${\displaystyle PL_{max}=MZFW-OEW}$

The maximum zero fuel weight is an important parameter in demonstrating compliance with gust design criteria for transport category airplanes.^[3]

Bei Starrflügelflugzeugen wird der Treibstoff üblicherweise in den Tragflächen mitgeführt. Im Flug trägt das Gewicht in den Tragflächen weniger zum Biegemoment bei als das Gewicht im Rumpf . Dies liegt daran, dass der Auftrieb der Tragflächen und das Gewicht des Rumpfes die Tragflächenspitzen nach oben und die Tragflächenwurzeln nach unten biegen; das Gewicht der Tragflächen, einschließlich des Treibstoffs in den Tragflächen, biegt die Tragflächenspitzen jedoch nach unten und verringert so die Biegewirkung auf die Tragfläche.

Unter Berücksichtigung des Biegemoments an der Flügelwurzel ist die Tragfähigkeit der Tragflächen größer als die des Rumpfes . Flugzeugkonstrukteure können das maximale Startgewicht optimieren und eine Überlastung des Rumpfes verhindern, indem sie ein maximales zulässiges Rumpfgewicht (MZFW) festlegen. Dies geschieht üblicherweise bei großen Flugzeugen mit freitragenden Tragflächen. (Flugzeuge mit strebenverstärkten Tragflächen erreichen eine erhebliche Entlastung der Tragflächenbiegung, da die Rumpflast über die Strebe in der Mitte der Flügelspannweite aufgenommen wird. Eine zusätzliche Entlastung der Tragflächenbiegung lässt sich nicht durch eine bestimmte Treibstoffplatzierung erzielen. Für Flugzeuge mit strebenverstärkten Tragflächen wird üblicherweise kein MZFW festgelegt.)

Bei den meisten Kleinflugzeugen ist kein maximales zulässiges Startgewicht (MZFW) in den Leistungsbeschränkungen angegeben. Bei diesen Flugzeugen mit freitragenden Tragflächen ist für die Bestimmung des maximalen Startgewichts der Fall zu berücksichtigen , dass sich das Flugzeug ohne Treibstoff und mit der gesamten entbehrlichen Zuladung im Rumpf befindet. Bei leerem Treibstoff in der Tragfläche wird die Tragflächenbiegung ausschließlich durch das Gewicht der Tragfläche selbst reduziert.

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• Trockengewicht – die entsprechende Bezeichnung für Automobile