Peso y Centro de Gravedad de avión cap.2
Peso y Centro de Gravedad de avión cap.2
Cálculos con el peso sin combustible
La figura siguiente es un ejemplo de cálculo de peso y balance con una aeronave con el peso sin combustible.
En este ejemplo, el peso total de la aeronave menos el combustible es 4.240 libras, el cual está por debajo del peso sin combustible de 4.400 libras. Si el peso total de la aeronave sin combustible excediera 4.400 libras, sería necesario reducir carga o pasajeros para llevar el peso por debajo del peso máximo sin combustible.
Desplazamiento, adición y eliminación de peso
Un piloto debe ser capaz de resolver con precisión cualquier problema que involucran el desplazamiento, adición o eliminación de peso. Por ejemplo, el piloto puede cargar la aeronave dentro del límite de peso permitido al despegue, y luego encontrar que un límite de CG se ha excedido. La solución más satisfactoria a este problema es desplazar equipaje, pasajeros, o ambos.
El piloto debe ser capaz de determinar el mínimo desplazamiento de la carga necesario para hacer que el avión seguro para el vuelo. Los pilotos deben ser capaces de determinar si desplazar una carga a una nueva ubicación corregirá la condición de fuera de límites. Hay algunos cálculos estandarizados que pueden ayudar a hacer estas determinaciones.
Desplazamiento de peso
Cuando un peso se desplaza de un lugar a otro, el peso total de la aeronave no cambia. Los momentos totales, sin embargo, se modifican en relación y en proporción a la dirección y la distancia en que se mueve el peso.
Cuando el peso se mueve hacia adelante, los momentos totales disminuyen; cuando el peso se mueve hacia atrás los momentos totales aumentan. El cambio de momento es proporcional a la cantidad de peso movido. Dado que muchas aeronaves tienen compartimentos de equipaje adelante y atrás, el peso se puede desplazar de un lado al otro para cambiar el CG. Si se comienza conociendo el peso de la aeronave, el CG, y los momentos totales, se calcula el nuevo CG (después del desplazamiento de peso) dividiendo el nuevo momento total por el peso total del avión.
Para determinar el nuevo momento total, encontrar cuánto ganan o pierden los momentos cuando se desplaza el peso. Supongamos que 100 libras se han desplazado desde la estación 30 a la estación 150. Este movimiento aumenta el momento total de la aeronave en 12.000 en libras pulgadas.
Momento en la estación 150 = 100 lb x 150 in = 15.000 in-lb
Momento en la estación 30 = 100 lb x 30 in = 3.000 in-lb
Cambio de momento = [15.000 – 3.000] =12.000 in-lb
Al sumar el cambio de momento al momento original (o restar si el peso se ha desplazado hacia adelante en vez de hacia atrás), se obtiene el nuevo momento total.
Luego, determine el nuevo CG dividiendo el nuevo momento por el peso total:
Momento total = 616.000 in-lb + 12.000 in-lb = 628.000 in-lb
CG=628.000 – lb / 8.000 lb =78,5 in
El desplazamiento ha hecho que el CG se desplace a la estación 78,5.
Una solución más simple se puede obtener mediante el uso de una computadora o una calculadora y una fórmula proporcional. Esto puede hacerse porque el CG se desplazará una distancia que es proporcional a la distancia que se desplaza el peso.
Adición o eliminación de peso
En muchos casos, el peso y balance de la aeronave será cambiado por la adición o eliminación de peso. Cuando esto sucede, debe calcularse un nuevo CG y compararse con los límites para ver si la ubicación es aceptable.
Este tipo de problema de peso y balance se encuentra normalmente cuando la aeronave quema combustible en vuelo, reduciendo el peso situado en los tanques de combustible. Los aviones más pequeños se diseñan con los tanques de combustible situados cerca del CG; por lo tanto, el consumo de combustible no afecta de forma importante al CG.
El agregado o eliminación de carga presenta un problema de cambio de CG que debe calcularse antes del vuelo. El problema siempre puede resolverse mediante cálculos que involucran el momento total.
Un problema típico puede involucrar el cálculo de un nuevo CG para una aeronave que, cuando está cargada y lista para volar, recibe alguna carga o pasajeros adicionales justo antes de la hora de salida.
En los ejemplos anteriores, el ΔCG se suma o se resta del viejo CG. La decisión sobre qué hacer es mejor realizarla calculando mentalmente hacia donde se desplaza el CG para cada cambio particular de peso. Si el CG se desplaza hacia atrás, el ΔCG se suma al viejo CG; si el CG se desplaza hacia delante, el ΔCG se resta del viejo CG.
Para saber más:
Peso y Centro de Gravedad de avión cap.1
Bibliografía.
U.S. Department of Transportation
Federal Aviation Administration