Peso & Balance OPEN COURSE

Peso y Balance

Peso y Balance

Operar una aeronave dentro de los lĂ­mites de peso y el equilibrio es fundamental para la seguridad del vuelo. Los pilotos deben asegurarse de que el CG es y permanece dentro de los lĂ­mites aprobados para todas las fases del vuelo.

Peso y Balance

Como se discuti贸 de aerodin谩mica, el peso es la fuerza con que la gravedad atrae a un cuerpo hacia el centro de la Tierra. Es un producto de la masa de un cuerpo y la aceleraci贸n que act煤a sobre el mismo.

Peso y Balance

El peso es un factor importante en la construcci贸n y operaci贸n de aeronaves, y exige el respeto de todos los pilotos.

Peso y Balance

La fuerza de la gravedad continuamente intenta tirar de un avi贸n hacia abajo, hacia la Tierra. La fuerza de elevaci贸n es la 煤nica fuerza que contrarresta el peso y mantiene a una aeronave en vuelo.

Peso y Balance

La cantidad de sustentación producida por una superficie de sustentación está limitada por el diseño aerodinámico, el ángulo de ataque (AOA), velocidad del aire, y la densidad del aire.

Peso y Balance

Para asegurar que la elevaci贸n generada es suficiente para contrarrestar el peso, la carga de una aeronave fuera del peso recomendado por el fabricante debe ser evitado. Si el peso es mayor que la elevaci贸n generada, la aeronave puede ser incapaz de volar.

Efectos del Peso

Cualquier artĂ­culo a bordo de la aeronave que aumenta el peso total no es deseable para el rendimiento. Los fabricantes tratan de hacer que un aviĂłn sea lo mĂĄs ligero posible, sin sacrificar la resistencia o la seguridad.

Efectos del Peso

El piloto siempre debe ser consciente de las consecuencias de la sobrecarga. Un avi贸n sobrecargado puede no ser capaz de despegar de la tierra, o puede presentar caracter铆sticas de vuelo inesperadas. Si no se ha cargado correctamente, la indicaci贸n inicial de los malos resultados por lo general se lleva a cabo durante el despegue.

Efectos del Peso

El exceso de peso reduce la capacidad de vuelo en casi todos los aspectos.

Por ejemplo, las deficiencias de rendimiento m谩s importantes de un avi贸n sobrecargado son:

Efectos del Peso •Velocidad de despegue mayor.

•Carrera de despegue más larga.

•Régimen de ascenso reducido •Altitud máxima inferior •Menor alcance •Reducción de velocidad de crucero •Maniobrabilidad reducida •Velocidad de pérdida superior •Mayor velocidad de aterrizaje •Largo recorrido de aterrizaje •El exceso de peso en la rueda de la nariz o la rueda de cola

Efectos del Peso

El piloto debe estar bien informado sobre el efecto del peso en el rendimiento de la aeronave que estรก volando. La planificaciรณn previa al vuelo debe incluir un control de grรกficos de rendimiento para determinar si el peso de la aeronave puede contribuir a las operaciones de vuelo peligrosas.

Efectos del Peso

El exceso de peso en sí mismo reduce los márgenes de seguridad a disposición del piloto, y se vuelve aún más peligrosa cuando otros factores que reducen el rendimiento se combinan con el exceso de peso.

Efectos del Peso

El piloto tambi茅n debe tener en cuenta las consecuencias de una aeronave con sobrepeso si se presenta una situaci贸n de emergencia.

Cambios en el peso

El peso de operaciรณn de un aviรณn puede cambiar simplemente por la alteraciรณn de la carga de combustible. La gasolina tiene un peso considerable que es de 6 libras por galรณn. Treinta galones de combustible pueden pesar mรกs de un pasajero.

Cambios en el peso

Si un piloto disminuye peso del aviรณn mediante la reducciรณn de combustible, la disminuciรณn resultante en el rango de recorrido del aviรณn debe tenerse en cuenta durante la planificaciรณn del vuelo.

Cambios en el peso

Durante el vuelo, el consumo de combustible es normalmente el Ăşnico cambio de peso que se lleva a cabo. Como se va usando combustible, se convierte en una aeronave mĂĄs ligera y se mejora el rendimiento.

Equilibrio, estabilidad y centro de gravedad

Equilibrio se refiere a la ubicaci贸n de la CG de una aeronave, y es importante para la estabilidad y la seguridad en vuelo. El CG es un punto en el que la aeronave se equilibrar铆a si estuviera suspendida en ese punto.

Equilibrio, estabilidad y centro de gravedad

El CG no es necesariamente un punto fijo; su ubicaci贸n depende de la distribuci贸n de peso en el avi贸n. Dado que las tareas de carga variable se desplazan o se agotan, dando un cambio resultante en el centro de gravedad.

Equilibrio, estabilidad y centro de gravedad

La distancia entre los lĂ­mites de avance y retroceso de la posiciĂłn del centro de gravedad o el rango CG estĂĄ certificado para una aeronave segĂşn el fabricante.

Equilibrio, estabilidad y centro de gravedad

El piloto debe darse cuenta de que si el centro de gravedad se desplaza demasiado hacia delante en el eje longitudinal, una condici贸n de picada resultar谩.

Equilibrio, estabilidad y centro de gravedad

Por el contrario, si el centro de gravedad se desplaza demasiado lejos de la nariz en el eje longitudinal, una cola pesada serå el resultado​​. Es posible que el piloto no pueda controlar la aeronave si el centro de gravedad produce una condición inestable.

Equilibrio, estabilidad y centro de gravedad

UbicaciĂłn de la CG con referencia al eje lateral tambiĂŠn es importante. Para cada elemento de la existente a la izquierda de la lĂ­nea central del fuselaje de peso, hay un peso igual existente en un lugar correspondiente de la derecha.

Equilibrio, estabilidad y centro de gravedad

La posici贸n del CG lateral no se calcula en todas las aeronaves, pero el piloto debe ser consciente de que los efectos adversos surgen como resultado de una condici贸n desequilibrada lateralmente.

Equilibrio, estabilidad y centro de gravedad

En un avi贸n con desequilibrio lateral se produce si la carga de combustible est谩 mal gestionada y por ende la cantidad de combustible es desigual en los tanques de cada lado del avi贸n.

Equilibrio, estabilidad y centro de gravedad

Un piloto que vuele solo un helic贸ptero, puede requerir un peso adicional para mantener la aeronave lateralmente equilibrada.

Equilibrio, estabilidad y centro de gravedad

Volar un avi贸n que est谩 fuera de equilibrio puede producir aumento de la fatiga del piloto, con efectos evidentes en la seguridad y eficiencia de vuelo.

Glosario El piloto debe estar familiarizado con los términos utilizados en los problemas relacionados con el peso y el equilibrio. La siguiente lista de términos y sus definiciones es estándar, y el conocimiento de estos términos ayuda al piloto a comprender mejor el cálculo de peso y balance entre los aviones.

Glosario El centro de gravedad (CG): Es el punto sobre el que un avi贸n se equilibrar铆a si fuera posible suspenderlo en ese punto. Es el centro de masa de la aeronave, o el punto te贸rico en el que se supone que todo el peso de la aeronave ha de concentrarse. Puede expresarse en pulgadas desde la l铆nea de referencia o DATUM, o bien mediante porcentaje MAC. El CG es un punto en tres dimensiones con posicionamiento longitudinal, lateral y vertical en la aeronave.

Glosario Datum (LĂ­nea de referencia): Es un plano vertical imaginario o lĂ­nea de la que se toman todas las medidas del brazo. El datum es establecido por el fabricante. Una vez que se haya seleccionado el punto de referencia, todos los brazos de momentos y la ubicaciĂłn de la gama de CG se miden a partir de este punto.

Glosario

Brazo (brazo de momento): La distancia horizontal en pulgadas desde la lĂ­nea de referencia al CG de un elemento. El signo es positivo (+) si se mide hacia atrĂĄs del DATUM, y menos (-) si se mide hacia adelante del punto de referencia o DATUM.

Glosario

Momento: Es el producto del peso de un artĂ­culo multiplicado por su brazo.

Los momentos se expresan en libras-pulgadas (in-lb).

Glosario

Peso Básico Vacío: Es el peso en vacío estándar del avión, equipo opcional, combustible no utilizable, y todos los fluidos operativos incluyendo todo el aceite del motor.

Glosario Peso de la rampa: Es el peso máximo total de un avión cargado, e incluye todo el combustible. Es mayor que el peso de despegue debido al combustible que se quema durante las operaciones de taxi y períodos previos. También puede ser denominado como el peso de taxi. Es el peso de la aeronave antes del encendido.

Glosario Peso mรกximo de despegue: Es el peso mรกximo permitido para el despegue. Siendo el peso justo antes de soltar los frenos y comenzar con la carrera de despegue.

Peso mรกximo: Es el peso mรกximo autorizado de la aeronave y todo su equipo como se especifica en el POH de la aeronave.

Glosario

Peso mรกximo de aterrizaje: es el mayor peso que una aeronave normalmente se le permite aterrizar. Para encontrarlo debemos tomar el peso de despegue y restarle el peso del combustible consumido.

Glosario

Carga útil (useful load): Se obtiene de restar el peso básico vacío del peso de rampa. La carga útil incluye el peso de la tripulación y del combustible utilizable, así como pasajeros , equipajes y carga.

Glosario

Carga de Pago (payload): Es el peso de solo los pasajeros, equipaje y carga. Al tomar este peso y sumarle el de la tripulaci贸n y del combustible utilizable obtenemos Carga 煤til.

Glosario Pesos estándar: son pesos pre-establecidos. Estos pesos no se deben utilizar si los pesos reales están disponibles. Algunos de los pesos estándar son: Combustible ……………………………………….. 6 lb/US gal Jet A, Jet A-1 ……………………………… 6.8 lb/US gal Jet B ……………………………………………6.5 lb/US gal Aceite ………………………………………………7.5 lb/US gal Agua ……………………………………………..8.35 lb/US gal

Principios de CĂĄlculos de Peso y Balance

Al determinar el peso de la aeronave vacĂ­a y sumarle todo el peso a cargar podemos determinar el peso total (gross weight.)

Principios de Cálculos de Peso y Balance

La distancia desde el punto de referencia a cualquier objeto cargado en el avión, se llama “brazo”. Cuando el objeto o componente está situado después del DATUM, se mide en pulgadas positivas; si se encuentra por delante del DATUM, se mide como pulgadas negativos.

Principios de C谩lculos de Peso y Balance

Si el peso de cualquier objeto o componente se multiplica por la distancia al punto cero (brazo), el producto es el momento. El momento es la medici贸n de la fuerza gravitacional que provoca una tendencia del peso a girar alrededor de un punto o eje y se expresa en pulgadas-libras (in-lb).

Principios de Cรกlculos de Peso y Balance

Para ilustrar, supongamos un peso de 50 libras se coloca a una distancia desde el DATUM de 100 pulgadas. La fuerza hacia abajo del peso se puede determinar multiplicando por 50 libras por 100 pulgadas, lo que produce un momento de 5000 libras/pulgadas.

Principios de Cรกlculos de Peso y Balance

Para establecer un equilibrio, un total de 5.000 in-lb debe aplicarse al otro extremo de la balanza para equilibrar la balanza.

MĂŠtodo Computacional

Método Computacional

Este método de cálculo implica la utilización de funciones matemáticas básicas.

Método Computacional El siguiente es un ejemplo del método de cálculo: Maximum gross weight…………………. 3,400 pounds CG range……………………………………. 78–86 inches Datos: Weight of front seat occupants…………. 340 pounds Weight of rear seat occupants………….. 350 pounds Fuel……………………………………………… 75 gallons Weight of baggage in area 1………………..80 pounds

Método Computacional 1. Anote el peso de la aeronave, los pasajeros, combustible y equipaje.

Recuerde que el combustible de aviación (AVGAS) pesa 6 libras por galón y se utiliza en este ejemplo.

2. Introduzca el momento para cada elemento de la lista. Recuerde "peso x el brazo = momento.“ 3. Encontrar el peso total y el momento total.

4. Para determinar el centro de gravedad, se divide el momento total entre el peso total.

MĂŠtodo Computacional

El peso de la carga total de 3,320 libras y no se excede el peso bruto mĂĄximo de 3.400 libras, y el CG de 84,8 se encuentra dentro del rango de 78-86 pulgadas, por lo tanto, la aeronave se carga dentro de los lĂ­mites.

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