-
Peso e BalanceamentoIntroduo
-
PESO E BALANCEAMENTOA finalidade principal do controle do peso e
balanceamento das aeronaves, a segurana.Como finalidade secundria,
podemos citar a maior eficincia durante o vo. Um carregamento
inadequado reduz a eficincia da aeronave com respeito ao
teto,manobrabilidade, razo de subida, velocidade, e consumo de
combustvel; podendoser motivo para interrupo de um vo, ou mesmo de
seu cancelamento. As aeronaves tm uma tendncia de ganhar peso
devido ao acmulo de sujeira,graxa, etc., em reas que no so
facilmente acessveis para lavagem e limpeza.
O peso ganho em dado perodo de tempo depende do funcionamento
daaeronave, horas de vo, condies atmosfricas e o tipo de aeroporto
em queela opera. Por estes motivos que se faz necessrio refazer a
pesagem daaeronave periodicamente. Nos casos de aeronaves usadas
para transportesareos e taxi areo, este procedimento exigido pelos
regulamentos aeronuticos.
-
TEORIA DO PESO E BALANCEAMENTO
A teoria do peso e balanceamento a teoria da alavanca, que est
emequilbrio ou balanceada quando est em repouso sobre o fulcro
(ponto de apoioda alavanca) , em posio nivelada.A influncia do peso
depende diretamente de sua distncia do fulcro.Para balancear a
alavanca, o peso deve ser distribudo a fim de que o efeitode rotao
seja o mesmo em ambos os lados do fulcro. De modo geral, o
pesomenor mais distante do fulcro tem o mesmo efeito que um peso
maior maisprximo do fulcro.A distncia entre o fulcro e qualquer
objeto chamado de brao da alavanca.O brao da alavanca multiplicado
pelo peso do objeto nos d o efeito de rotaoem torno do fulcro. este
efeito de rotao chamado de momento.
-
PLANO DE REFERNCIA OU DATUM
O plano de referncia um plano vertical imaginrio, a partir do
qual, todasas medidas so tomadas horizontalmente para fins de
balanceamento com aaeronave em atitude de vo nivelado.
Este plano est em ngulo reto em relao ao eixo longitudinal da
aeronave.Todas as localizaes de equipamentos, tanques,
compartimento de bagagem,assentos, motores, hlices, etc., esto
includas nas especificaes tcnicas daaeronave, ou nas folhas de
dados de certificao de tipo, com as respectivas distncias em relao
ao plano de referncia.
-
BRAO
O Brao a distncia horizontal entre um equipamento e o plano de
referncia.O comprimento do brao sempre dado ou medido em polegadas;
e, exceto noscasos em que a localizao seja exatamente sobre o plano
de referncia (0), ele precedido do sinal positivo (+) ou negativo
(-).
O sinal positivo indica uma posio para trs do plano de
referncia, e o sinal negativoindica uma posio adiante do plano de
referncia. Se o fabricante escolher umaplano de referncia que
esteja na posio mais dianteira da aeronave (ou algumadistncia
adiante da aeronave), todos os braos sero positivos.
-
MOMENTO
O momento o resultado da multiplicao de um peso pelo seu brao.O
momento de um item em torno do plano de referncia obtido pela
multiplicaodo peso deste item, pela distncia horizontal, entre este
item e o plano de referncia.Um peso de 10 libras localizado a 70
polegadas de distncia do plano de refernciateria um momento de 10 x
10 ou 700/lb.pol. O sinal positivo ou negativo, que precedeo valor
de 600/lb.pol., vai depender de sua localizaoem relao ao plano de
referncia,
-
CENTRO DE GRAVIDADE
O c.g. de uma aeronave o ponto sobre o qual os momentos de nariz
pesado,ou de cauda pesada, so exatamente iguais em magnitude.
Uma aeronave suspensa por este ponto, no deve ter tendncia de
rotao paraqualquer dos lados do nariz ou da cauda. Este o ponto no
qual o peso da aeronaveou de qualquer objeto est concentrado.
-
PASSEIO DO CENTRO DE GRAVIDADE OPERACIONAL
O passeio do c.g. operacional a distncia compreendida entre os
limites dianteiroe traseiro do c.g., indicado na Especificao da
Aeronave ou nas Folhas de Dadosde certificao de Tipo.
Estes limites, determinados durante as fases de projeto e
fabricao, so posiesextremas do c.g. carregado, permissveis,
aplicveis dentro dos regulamentos quecontrolam o projeto da
aeronave. Estes limites so apresentados em porcentagemda CAM (Corda
Aerodinmica Mdia) ou em polegadasde distncia do plano de
referncia.
-
CORDA AERODINMICA MDIA CAM
CAM a corda mdia da asa.Qualquer desvio do plano retangular da
asa afetar o comprimento da CAMe a distncia resultante entre o
bordo de ataque da CAM e o bordo deataque da asa da aeronave.
-
PesosFator de Carga.Velocidade Mxima.Velocidade Mnima.Pesos
Mximos.
A partir desses dados dimensionada a estrutura da aeronave.
-
Os principais so:
Peso Mximo Estrutural de Decolagem PMDE (maximum take off gross
weigth - MTOGW) Peso Mximo Estrutural de Pouso PMEP (maximum
landing gross weigth MLGW) Peso Mximo Zero Combustvel PMZC (maximum
zero fuel weigth MZFW) Peso Mximo de Taxi PMT (maximum taxi weigth
MTW)Pesos EstruturaisPeso Mximo Zero Combustvel (PMZC) Peso mximo
de uma aeronave totalmente carregada faltando apenas o combustvel
nas asas.
-
Peso Mximo Estrutural de Decolagem PMDE (maximum take off gross
weigth - MTOGW) o peso mximo com o qual um determinado avio pode
alar vo com segurana.Esse limite definido j no projeto da aeronave
conforme limites estabelecidos pelasregras de certificao
Um avio capaz de alar vo com mais do que o Peso Mximo de
Decolagem,porm alm de ilegal, essa prtica implica operar fora dos
limites de segurana ede performance mnima de subida.Pesos
Estruturais Fatores que afetam o peso mximo de decolagem:
Design da aeronave; Tipo e potncia dos motores; Presso do ar;
Altitude em relao ao nvel do mar; Temperatura do ar; Extenso da
pista. Condies da pista (e.g. neve, chuva, detritos); Obstculos
geogrficos na rota de decolagem (e.g. montanhas).
-
Pesos Estruturais
-
Pesos Estruturais
-
O abastecimento de combustvel reduz a flexo nas asas.Pesos
EstruturaisA estrutura da aeronave projetada para suportar esses
pesos e fatores de carga previstos em projeto. Caso sejam
ultrapassados podero ocorrer deformaes permanentes.
-
Aumento das velocidades de decolagem, aterragem, estol, corridas
de decolagem e de aterragem e consumo de combustvel.Reduo do ngulo
e razo de subida, tetos absolutos e de servio, alcance, autonomia,
velocidade mxima, controlabilidade do avio, etc.Se forem superados
os pesos extruturais, podero ocorrer em partes solicitadas:
Deformaes permanentesFissuras e trincasEm casos extremos rupturas
de peas e mesmo a queda do avio.Esses mesmos efeitos tambm podero
ser obtidos com pesos corretos PORM com fatores de carga
excessivos.Conseqncias do Emprego de Pesos Excessivos
-
Carga PagaPesos OperacionaisPeso dos passageiros (75 kgf/pax
incluindo a bagagem de mo)Bagagens entregues no Check-inCarga
(indicada no manifesto de carga)Correio / Malotes+++
-
Peso Bsico (PB) (Basic Weigth ou Empty Weigth EW)Peso da
aeronave vazia, sem tripulao, passageiros, carga, combustvel e
demais itens necessrios ao vo. obtido atravs da pesagem da aeronave
com uma balana especial e instrues contidas no manual de weight and
balance, emitido pelo fabricante. o incio do processo de peso e
balanceamento.Pesos OperacionaisDeve ser periodicamente pesado por
razes de pintura, adiode novos equipamentos, modificaes
estruturais,grandes revises, acmulo de umidade, etc.
-
Peso Bsico Operacional (PBO) (Basic Operational Weigth BOW ou
Dry Operational Weigth DOW)Pesos OperacionaisPeso Bsico acrescido
da tripulao e sua bagagem, comissaria,manuais, fly kit e demais
itens necessrios operao da aeronave.
a aeronave pronta para voar, faltando carga paga e
combustvel.PBO = PB + tripulao e sua bagagem, comissaria, manuais,
fly kit edemais itens necessrios operao da aeronave.
-
Peso Operacional PO (Operational Weigth OW)
Peso Bsico Operacional mais o combustvel de decolagem.PO = PBO +
combustvel de decolagemPesos Operacionais
-
Peso Zero Combustvel PAZC (Actual Zero Fuel Weigth AZFW)
Peso Bsico Operacional mais a Carga Paga. , por definio,
aaeronave pronta para o vo, faltando apenas o combustvel.
Pesos OperacionaisPAZC = PBO + carga paga
-
Peso de Decolagem PAD (take off weigth TOW)
Pesos Operacionaisou
-
Peso de Pouso PAP (landing weigth LW)Pesos Operacionais
-
Peso Mximo de Performance (MPTOW maximum performance take off
weigth)
Peso mximo de decolagem limitado pela pista (field limit)Pelos
gradientes de subida (cimb limit)Pelos obstculos prximos pista
(obstacle limit)Pela velocidade mxima dos pneus (tire limit)Pelo
freio (brake limit)Pesos Operacionais
-
Combustvel de Decolagem (take off fuel) Combustvel nos tanques
quando o avio est na cabeceira da pista, pronto para decolar.
Combustvel para Taxi (taxi fuel) Combustvel previsto para o
taxiamento.
Abastecimento de Combustvel (block fuel / total fuel) o peso
total do combustvel nos tanques do avio ANTES DA PARTIDA DOS
MOTORES.Abastecimento de Combustvel
-
Combustvel Reserva / Combustvel Sobre o Destino (reserve fuel /
fuel over destination) a margem de segurana alm daquele previsto
para o vo. Se no ocorrer nenhum previsto, o avio aterrar com este
combustvel.
Combustvel para a Etapa (trip fuel) o peso estimado do
combustvel a ser consumido na viagem, da decolagem ao pouso, SEM
MARGEM DE SEGURANA.Abastecimento de Combustvel
-
O peso mximo de decolagem PMD (maximum take off weigth MTOW)
obtido conforme a figura:Determinao do Peso Mximo de Decolagem
(PMD) e da Carga Mxima DisponvelMLGWMAX. PERFORMANCEESTRUTURAL
DECOLAGEMMZFWMENOR DOS PESOS SER MAXIMUM T. O WEIGTHTRIP FUELT O
FUEL++
-
Exemplo 1:Dados do avio X:MTOGW....................191.000
libras (estrutural de decolagem)MPTOW....................180.000
libras (performance)MLW.........................160.000
librasMZFW.......................141.000
librasBOW.......................... 90.000 librasTake off
fuel.............. 45.000 librasTrip fuel.....................
22.000 librasDeterminar: PMD e o DisponvelDeterminao do Peso Mximo
de Decolagem (PMD) e da Carga Mxima Disponvel
-
Soluo: Empregando a figura anterior:Determinao do Peso Mximo de
Decolagem (PMD) e da Carga Mxima
DisponvelMLWMZFW+141.000160.00022.000Trip fuel182.000 lb+45.000Take
off fuel186.000 lbMTOGWMAX. PERF.191.000 lb180.000 lbO PMD 180.000
libras, o menor dos pesos limitado por performance.
-
Para determinar o DISPONVEL necessrio achar o PO:
-
Determinao do Peso Mximo de Decolagem (PMD) e da Carga Mxima
DisponvelExemplo 2: Um avio decola de Cuiab (SBCY) para Araraquara
(SBAU). Os dados desse vo so
PMED20.400 kgfPMZC17.010 kgfPeso mx. perf.21.000 kgfPMP18.600
kgfPBO12.120 kgfPAZC16.900 kgfComb. na decolagem 2.780 kgfComb. na
etapa 1.550 kgf
-
Determinar:Peso mximo de decolagem (PMD)Peso Operacional
(PO).Carga mxima disponvel.Carga paga.Peso no pouso.
-
PMPPMZC+17.01018.6001.550Trip fuel20.150 lb+2.780Take off
fuel19.790 lbPMEDMAX. PERF.20.400 lb21.000 lbSoluo:1) PMD = 19.790
kgf (o menor dos pesos acima)
-
Para achar o combustvel extra, devemos achar o PAD:PAD = PAZC +
combustvel de decolagemPAD = 16.900 + 2.780 = 19.680 kgf
Combustvel extra = PMD PAD = 20.150 19.680 = 470 kgf
-
Exemplo 3: Um avio decola de Porto Alegre (SBPA) para
Florianpolis (SBFL). Os dados desse vo so
PMED19.200 kgfPMZC13.000 kgfPeso mx. perf.19.000 kgfPMP17.600
kgfPBO11.100 kgfPAZC13.400 kgfComb. na decolagem 2.120 kgfComb. na
etapa 950 kgf
-
PMPPMZC+Trip fuel+Take off fuelPMEDMAX. PERF.Soluo:
-
Exemplo 4: Um avio decola de Natal (SBNT) para Joo Pessoa
(SBJP). Os dados desse vo so
PMED21.000 kgfPMZC17.000 kgfPeso mx. perf.22.800 kgfPMP19.600
kgfPBO13.000 kgfPAZC13.400 kgfComb. na decolagem 3.200 kgfComb. na
etapa 870 kgf
-
PMPPMZC+Trip fuel+Take off fuelPMEDMAX. PERF.Soluo:
-
Peso Vazio Bsico 100.500 lbs (BEW)Mximo Peso Zero Combustvel
138.000 lbs (MZFW)Mximo Peso de Pouso 142.000 lbs (MLW)Mximo Peso
de Decolagem 184.200 lbs (MTOW)Carga do Tanque de Combustvel 54.000
lbs (FTL)Combustvel da Viagem 40.000 lbs (Fuel Trip)Calcular a
Mxima PAYLOAD ( Carga Paga, que so os Passageiros + Carga)
-
Frmula para calcular a posio do CG
CG = MomentoTotal PesoTotal
-
O despachante de vo, recebe uma consulta de vo e fecha o
contrato. Ainda ao telefone ele solicita o PESO dos trs passageiros
que embarcaro.A aeronave para este vo ser um monomotor para 4
Pessoas a bordoPassageiro A = 115 Libras (115 x 0,4536 = 52 Kg)
Passageiro B = 212 Lbs (212 x 0,4536 = 96 Kg )Passageiro C = 97 Lbs
(97 x 0,4536 = 43 Kg)Piloto = 140 Lbs (140 x 0,4536 = 63,5 Kg 6,5O
DOV leu na ficha de Peso e Balanceamento do Avio (deve estar
obrigatoriamente dentro de todos avies) que a aeronave para este vo
tem os seguintes dados para Peso e Balanceamento:Peso Vazio e Peso
Vazio CG = 1340 Lbs (EW e EWCG)Brao = +37 polegadasMximo Peso Bruto
= 2300 Lbs (MGW)Limites do Passeio do CG = + 35.6 at 43.2
polegadasAssentos dianteiros (2) Brao = +35Assentos traseiros (2)
Brao = +72Combustvel para o Vo = 40 U.S. Gal = 40 x 6 = 240 Lbs (1
U.S. Gal = pesa 6 Lbs) Mximo ALCANCEBagagem (mximo) = 60 LbsBrao do
bagageiro = +92
-
CG em % da MAC = Distncia atrs da LEMAC x 100 MAC
-
LEMAC = estao 144TEMAC = estao 206MAC = 206" - 144" = 62"
polegadasCG est 17 polegadas atrs da LEMAC (144 + 17 = 161)CG
localizado na Estao 161
-
CG em % da MAC = Distncia atrs da LEMAC x 100 MAC CG em % da MAC
= 17 x 100 = 27,4% da MAC 62 LEMAC = estao 144TEMAC = estao 206MAC
= 206" - 144" = 62" polegadasCG est 17 polegadas atrs da LEMAC (144
+ 17 = 161)CG localizado na Estao 161
