Conceptos Peso y balance

Los elementos conceptuales del peso y balance en una aeronave son fundamentales para asegurar la estabilidad, control y eficiencia del vuelo. A continuación se presentan los conceptos clave:

1. Peso vacío básico (Basic Empty Weight - BEW)

Es el peso de la aeronave con todos los equipos necesarios y fluidos operacionales (aceite, fluidos hidráulicos, etc.), pero sin incluir pasajeros, carga y combustible.

2. Peso máximo de despegue (Maximum Takeoff Weight - MTOW)

Es el peso máximo permitido para que la aeronave despegue, incluyendo la aeronave, combustible, pasajeros y carga. Exceder este peso puede comprometer la seguridad y el rendimiento de la aeronave.

3. Peso máximo de aterrizaje (Maximum Landing Weight - MLW)

Es el peso máximo permitido para aterrizar. Aterrizar con un peso superior a este puede causar daños estructurales a la aeronave.

4. Peso útil (Useful Load)

Es la diferencia entre el peso vacío básico y el peso máximo de despegue. Incluye combustible, pasajeros, tripulación y carga. 

$\text{Peso útil} = \text{MTOW} - \text{BEW}$

5. Peso bruto (Gross Weight)

Es el peso total de la aeronave en cualquier momento del vuelo. Este valor varía debido al consumo de combustible.

6. Centro de gravedad (Center of Gravity - CG)

Es el punto donde se considera que está concentrado todo el peso de la aeronave. La posición del CG es crucial para la estabilidad y control del vuelo. Debe mantenerse dentro de los límites establecidos por el fabricante.

7. Brazo (Arm)

Es la distancia desde un punto de referencia fijo (normalmente la nariz de la aeronave) hasta el punto donde se aplica el peso.

8. Momento (Moment)

Es el producto del peso de un componente por su brazo. Los momentos se suman para determinar la ubicación del CG. 

$\text{Momento} = \text{Peso} \times \text{Brazo}$

9. Envolvente de peso y balance (Weight and Balance Envelope)

Es una gráfica que muestra los límites permitidos de peso y CG. Ayuda a los pilotos y operadores a asegurarse de que la aeronave esté cargada de manera segura y eficiente.

10. Distribución de la carga

Es el proceso de posicionar pasajeros, carga y combustible de tal manera que el CG se mantenga dentro de los límites permitidos. La distribución adecuada de la carga es crucial para evitar problemas de estabilidad.

Ejemplo práctico

Supongamos una aeronave con los siguientes datos:

• BEW: 2,000 kg
• MTOW: 3,500 kg
• Carga útil: 1,500 kg

Si la aeronave lleva:

• 4 pasajeros, cada uno con un peso promedio de 75 kg.
• Equipaje total de 200 kg.
• Combustible de 500 kg.

Primero, calculamos el peso total de los pasajeros: 

$4 \times 75 = 300 \, \text{kg}$

Luego, sumamos todos los pesos para obtener el peso bruto: 

$\text{Peso Bruto} = 2000 \, \text{kg} + 300 \, \text{kg} + 200 \, \text{kg} + 500 \, \text{kg} = 3000 \, \text{kg}$

Finalmente, verificamos que el peso bruto esté dentro del MTOW y que el CG esté dentro de los límites de la envolvente de peso y balance.

Entender estos conceptos y aplicarlos correctamente asegura que la aeronave opere de manera segura y eficiente.