Se conoce por peso y balance del avión el conjunto de técnicas, teóricas y prácticas, que permiten determinar el estado de equilibrio de un avión en particular.
Conceptos Generales:
Datum o línea de referencia: Plano vertical imaginario, definido en el diseño de tipo, desde el cual se miden las distancias longitudinales para propósitos de balance, con la aeronave en actitud de vuelo nivelado.
Centro de gravedad: El CG es el punto en el cual el avión estará en equilibrio si se le suspende dicho punto. (el C.G. jamás será un punto fijo en el avión)
Peso Vacío: Peso de la aeronave vacía, tal como determinan los manuales aplicables. Incluye todo el equipo de vuelo instalado en un lugar fijo a bordo de la aeronave.
El Brazo: es la distancia que se tiene desde un punto de referencia, llamado Datum, hasta el punto donde se pondrá el peso, esto es, asiento de Piloto y Pasajero, zonas de Pasajeros, Carga, etc.
el Momento: es la resultante de multiplicar el Peso por el Brazo. El Brazo, es la distancia que se tiene desde un punto de referencia, llamado Datum, hasta el punto donde se pondrá el peso, esto es, asiento de Piloto y Pasajero, zonas de Pasajeros, Carga, etc.
La Performance del Avión: es la capacidad del avión, si es operado dentro de sus limitaciones, para efectuar maniobras que sirven a un propósito específico.
Rango de centro de gravedad: La distancia entre los límites delanteros y traseros del C.G. indicados en las especificaciones del aeronave.
Límites del centro de gravedad: Son los puntos especificados, delantero y trasero, entre los cuales debe quedar ubicado el C.G. durante el vuelo.
Carga de combustible: Es la parte usable de la carga del avión. Incluye solamente el combustible utilizable, no el combustible que queda atrapado en los sumideros de los estanques.
Carga útil: Es el peso del piloto, copiloto, pasajeros, equipaje, combustible utilizable y aceite drenable. Es el peso vacío restado del peso bruto máximo permitido. Este término se aplica solamente para los aviones de la aviación general.
La fuerza de gravedad continuamente trata de atraer el avión hacia la tierra. La fuerza de sustentación es la única fuerza que contrarresta el peso y mantiene el avión en vuelo. Sin embargo, la cantidad de sustentación producida por un perfil aerodinámico está limitada por su diseño, ángulo de ataque, velocidad aérea y densidad del aire. Por lo tanto, se debe evitar cargar el avión por sobre el límite de su peso recomendado por el fabricante.
Efectos del peso: Cualquier ítem a bordo del avión que aumente en forma significativa el peso total es indeseable. Los fabricantes tratan de hacer lo más liviano posible el avión sin sacrificar su robustez y seguridad.
El piloto de un avión debe estar siempre consciente de las consecuencias de la sobrecarga. Un avión sobrecargado puede no ser capaz de despegar, o si logra elevarse, puede exhibir características de vuelo inesperadas e indeseables. Cada avión tiene sus limitaciones las cuales no deben ser sobrepasadas. El sobrepeso reduce la performance de vuelo de un avión. Las más importantes del avión sobrecargado son:
Mayor velocidad de despegue
Mayor carrera de despegue
razón y ángulo de ascenso reducido
menor altitud máxima
menor alcance
velocidad de crucero reducida
maniobrabilidad reducida
mayor velocidad de stall
mayor velocidad de aterrizaje
mayor carrera de aterrizaje
peso excesivo en la rueda de la nariz
El balance se refiere a la ubicación del centro de gravedad de un avión, y es importante para la estabilidad y seguridad del avión durante el vuelo.
El C.G. es un punto en el cual estará en equilibrio si se le suspende dicho punto.
La preocupación primordial en el balance de un avión es la ubicación del C.G. hacia delante o hacia atrás a lo largo del eje longitudinal.
También es importante el eje lateral del avión. Para cada ítem de peso existente hacia la izquierda de la línea de centro del fuselaje, generalmente hay un peso equivalente existente en la ubicación correspondiente a la derecha. Sin embargo, este puede ser perturbado debido a una carga lateral desequilibrada. El desequilibrio lateral ocurrirá si se opera incorrectamente el suministro de combustible al motor o motores desde el costado del avión. El piloto puede compensar la condición resultante ajustando la aleta compensadora del avión o manteniendo una presión constante en el control del alerón.
El CG no es necesariamente un punto fijo; su ubicación depende de la distribución de peso en el aeroplano. A medida que la carga es movida o consumida, hay un cambio correspondiente en la ubicación del CG resultante. El piloto debe saber que, si el CG de un aeroplano es desplazado muy adelante sobre el eje longitudinal, resultará en una condición de nariz pesada. De manera opuesta, si el CG se desplaza muy atrás sobre el eje longitudinal, resultará en una condición de cola pesada. Es posible que una ubicación desfavorable del CG pueda producir una condición tan inestable, que el piloto no pueda controlar el aeroplano.
Las condiciones de balance adverso afectan las características de vuelo de la aeronave en igual medida que las mencionadas en una condición de sobrepeso. Existen, además, dos características esenciales del aeroplano pueden ser seriamente afectadas por un balance inapropiado; estas son, estabilidad y control. Cargar el aeroplano en una condición de nariz pesada, causa problemas en control y en levantar la nariz, especialmente durante el despegue y aterrizaje. Cargar el aeroplano en una condición de cola pesada tiene un efecto más serio sobre la estabilidad longitudinal, y puede reducir la capacidad del aeroplano de recuperarse de pérdidas y tirabuzones. Otra característica indeseable producida por una col pesada es que produce fuerzas de control muy ligeras. Esto hace fácil que el piloto inadvertidamente sobre estresa el aeroplano.
Aporte: Alumno Piloto Matías Zepeda
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