Peso y balance Greta Grace Martínez Elena del Mar Martínez Mayleth Montenegro Peso y balance

Peso: El peso de un cuerpo es una magnitud vectorial, el cual se define como la fuerza con la cual un cuerpo actúa sobre un punto de apoyo, a causa de la atracción de este cuerpo por la fuerza de la gravedad. Balance: es la determinación de igualdad o equilibrio entre todos los pesos que ingresan o forman parte del avión para lograr que el avión maniobre de la manera correcta Línea Datum: La línea datum es un punto de referencia a partir del cual obtendrás el centro de gravedad de la aeronave. La mayoría de las veces esta línea se encuentra en la nariz del avión y a partir de aquí, obtienes las distancias por ejemplo al borde de ataque o al tren de aterrizaje. Conceptos

Brazo (Arm). Es la distancia horizontal existente desde el datum hasta un elemento (tripulante, pasaje, equipaje, etc..). Momento (Moment). Denominación simplificada para describir la fuerza de palanca que ejerce una fuerza o peso. En este caso, es el producto del peso de un elemento por su brazo. Centro de Gravedad: es el punto de aplicación de la resultante de todas las fuerzas de gravedad que actúan sobre las distintas porciones materiales de un cuerpo, de tal forma que el momento respecto a cualquier punto de esta resultante aplicada en el centro de gravedad es el mismo que el producido por los pesos de todas las masas materiales que constituyen dicho cuerpo.

Existen límites que hay que respetar, el límite más común es que el centro de gravedad se encuentre entre el 10% y el 40% del ala.

El Peso y Balance resulta esencial para un vuelo cómodo tanto para pasajeros o carga, como para los pilotos y económico: Cómodo en el aspecto de que mientras más centrado este el C.G. menos ajustes tendrá que hacer el piloto durante el vuelo. Económico por qué un C.G. mal centrado puede provocar un consumo mayor de combustible, así como provocar que el avión no alcance su velocidad óptima en crucero.

“Peso y Balance" consiste fundamentalmente en los siguientes aspectos técnicos: Determinación de la línea datum o de referencia para el cálculo de los momentos. Determinación del momento de cada cuerpo o estación que se calcula para identificar su aporte a la configuración general del peso y balance de la aeronave Totalización de todos los momentos para el cálculo del centro de gravedad. Generalmente se emplean dos métodos para el cálculo del peso y balance de una aeronave. El primero es el matemático, el segundo el gráfico.

Métodos para el cálculo del peso y balance de una aeronave Cálculo matemático del peso y balance Por lo general los fabricantes de aeronaves definen la posición de una línea vertical imaginaria o datum que sirve para tomar todas las distancias de los distintos cuerpos a medir (algunas veces esos cuerpos suelen llamarse estaciones). Se entiende por cuerpo aquí cualquier objeto que pueda ser pesado y localizado dentro de la aeronave. Ejemplo de esto serían los pilotos, los pasajeros, el combustible, el equipaje, etc. Si tomamos referencia un avión pequeño tal como un Cessna 172 pudiésemos pesar algunos elementos: piloto y copiloto, 2 pasajeros, carga y combustible. El primer paso entonces consiste en saber a cuál distancia está el cuerpo en cuestión en relación con la línea datum. Peso(libras) Brazo (pulgadas) Momento (pulgadas- libra) Peso vacío (EW) 1600 100 160000 Pilotos y copiloto 380 64 24320 Combustible (32 galones a 6 lb/gal) 192 96 18432 Total 2172 94 202752

Métodos para el cálculo del Peso y Balance de una aeronave Cálculo gráfico del peso y balance Por lo general los fabricantes de aeronaves suministran unas tablas gráficas en las que se puede hacer una correlación entre el peso y posición de los objetos cargados en la misma. De una revisión breve se puede constatar – siempre que los datos estén bien medidos - si efectivamente la aeronave con esa configuración se encuentra dentro de límites permisibles.

Importancia del cálculo del peso y balance Una aeronave, no importa su potencia o capacidad tiene sus límites. Conocer de antemano si el centro de gravedad está dentro de parámetros aceptables es necesario para predecir el comportamiento de esta en el aire y además permite determinar factores de riesgo tales como ¿puede volar realmente esta aeronave con esta configuración? Son conocidos numerosos accidentes de aviación en los que no se ha respetado la configuración recomendada por el fabricante.

Centro de Gravedad y Balance La importancia de la situación del c.g. viene dada por su carácter determinante en cuanto a la estabilidad y seguridad del aeroplano. Un avión con su c.g. dentro de los límites tabulados es manejable, responde a los mandos en la forma prevista y vuela por tanto con seguridad mientras que el desplazamiento del c.g. más allá de dichos límites puede volverlo inmanejable poniendo a sus ocupantes en grave riesgo

Eje longitudinal (de la cola al morro) A efectos de carga y centrado, la localización del c.g. del avión se realiza por su posición relativa respecto a dos ejes del avión: 01 Eje lateral (de un extremo a otro de las alas 02 Eje longitudinal (de la cola al morro) Aunque tiene mucha más importancia su desplazamiento a una posición adelantada o retrasada sobre el eje longitudinal que su posición desplazada a la izquierda o la derecha sobre el eje lateral.

Desplazamiento lateral del c.g. Debido a que el balance lateral es relativamente fácil de controlar, salvo casos muy exagerados lo cual no es habitual, y a que el control longitudinal es mucho más crítico, en los manuales y libros de vuelo no suele hacerse referencia a la posición lateral del c.g. y aunque esta no suele calcularse, es prudente que el piloto conozca sus efectos. Un avión mal balanceado lateralmente, implica mayor actuación sobre el alerón del lado más cargado, incrementa la resistencia, y produce menores eficiencias y rendimiento, lo cual se traduce en mayor gasto de combustible y menor radio de acción.

Centro de gravedad retrasado. Si la carga en el avión (pasaje, equipaje, carga, etc..) está distribuida de forma que el c.g. resulta en una posición por detrás del límite posterior dado por el fabricante, el avión tenderá a caer de cola, y por tanto a elevar el morro (encabritarse). Debido al efecto palanca, esta tendencia se incrementa conforme aumenta el desplazamiento del c.g.

El centro de gravedad retrasado puede producir los siguientes efectos: En el despegue, el avión tiende a rotar prematuramente y si se le consiente puede suceder que volvamos a la pista bruscamente porque la velocidad sea insuficiente o una pequeña ráfaga nos robe unos nudos. Una vez despegado, el avión intentará ascender, si no se le corrige, con un ángulo de ataque excesivo y por tanto una velocidad menor que la de mejor ascenso o de mejor ángulo de ascenso. Se puede entrar en pérdida. La posición de vuelo del avión implica que la misma potencia del motor desarrolla menos velocidad. Suponiendo, que es mucho suponer, que hayamos logrado mantener al avión en vuelo, aterrizarlo en estas condiciones requiere habilidad. A la hora de la recogida, o se hace esta muy delicadamente o al tirar de cuernos se corre el riesgo de que la cola se hunda más de lo debido elevando el morro más de la cuenta, y el globo sobre la pista esta servido.

Centro de gravedad adelantado La localización del c.g. por delante del límite anterior establecido por el constructor, produce un avión pesado de morro, lo cual significa que avión tiende a subir la cola y bajar el morro. Para que el avión esté balanceado la cola puede estar volando con un ángulo de ataque negativo.

Esta situación puede producir que: Se necesita un gran esfuerzo para levantar el morro y el timón de profundidad solo es efectivo a gran velocidad. En el despegue, el avión necesitará más longitud de pista hasta que el timón de profundidad sea efectivo para levantar el morro del avión. La tendencia a picar del avión puede acentuarse si se extienden flaps. La estabilidad no suele ser problemática. El avión tiene una gran cantidad de decalaje y será muy estable. Salvo en situaciones extremas el avión puede volar normalmente, hasta el momento de aterrizar. Un pequeño truco que puede ayudar a aterrizar el avión consiste en tener al avión con algo de potencia en la recogida. El aire movido por el motor incidiendo en la cola del avión puede darle algo más de control y retrasar la pérdida en la cola. En caso de realizar motor y al aire, puede hacerse dificultoso levantar el morro del avión.

Muchas Gracias……