Peso y centrado de una aeronave

El peso y centrado es uno de los factores esenciales para la seguridad en vuelo, el peso es la tracción con que la fuerza de gravedad atrae a los cuerpos, esa fuerza de atracción es el producto de la masa por la aceleración en este caso la gravedad.

Por eso cuanto más peso tenga un avión más sustentación necesitará para poder volar. Esta sustentación está afectada por la densidad del aire, velocidad, ángulo de ataque y el diseño del ala. Exceder los límites de peso máximo autorizado tiene la consecuencia de pérdida de características de la aeronave, más concretamente:

– mayor distancia en la carrera de despegue y aterrizaje
– menor velocidad de ascenso
– menor ángulo de ascenso
– menor velocidad de crucero
– mayor consumo de combustible
– menor capacidad de maniobra
– mayor velocidad de aterrizaje
– excesiva carga en el tren de aterrizaje y rueda de morro.
– mayor esfuerzo estructural

La subida del peso en un avión puede deberse a la carga móvil por ejemplo personas y bultos, como de la carga fija adicional, como pueden ser la instalación de nuevos equipos, refuerzos, antenas, etc. Por ello el piloto debe ser consciente de si el peso del avión con respecto a lo establecido en el manual está dentro de límites.

Limitaciones delantera y trasera del centro de gravedad

Una vez han sido establecidos los límites del peso, hay que hacer una distribución o centrado. El centrado o balance como lo llaman los ingleses, que es la condición de estabilidad existente en un avión, cuando todos los pesos y fuerzas actúan de modo que el avión permanecen equilibrio.

Esto se produce en el punto de aplicación del resultante de todos los pesos y fuerzas que actúan sobre el avión, esto quiere decir que un avión que colgará de ese punto permanecería en equilibrio.
Para poder actuar correctamente sobre centrado, es importante determinar la situación del centro de gravedad desde su posición de equilibrio.

En definitiva el centro de gravedad no es fijo, varía según la distribución del peso del avión y concretamente en el caso del equilibrio o estabilidad longitudinal, puede provocar actitudes de picado o encabritado que en el caso de operaciones como el despegue pueden traer consigo la entrada en pérdida o graves dificultades para hacer volar el avión.

Algunos de los afectos que se pueden ocasionar con un centro de gravedad adelantado o retrasado son los siguientes:

Centro de gravedad adelantado:

– durante el despegue habría que aplicar mayor fuerza para levantar el avión y por tanto utilizar el compensador para disminuir el esfuerzo.
– mayor longitud de pista necesaria para el despegue
– en vuelo la estabilidad no estaría afectada pero tendríamos mayor pesadez de morro y uso del compensador.
– al bajar flaps tendríamos mayor tendencia a bajar el morro.
– durante el aterrizaje mayor dificultad de levantar el morro existiendo el peligro de que la cola entre anterior, con lo cual aún bajaría más el morro.
-a la hora de frustrar un aterrizaje pueden existir problemas para establecer la posición de ascenso.

Centro de gravedad retrasado:

– durante la carga espere el avión tratará de irse al aire mucho antes, intentar compensar para mantener el avión en tierra puede ser peligroso.
– en el aire el avión tendrá tendencia a levantar el morro.
– el avión puede entrar en pérdida con relativa facilidad, la recuperación de la pérdida puede ser muy compleja porque el piloto no entienda lo que está ocurriendo.
– al bajar el flap el avión tenderá a subir el morro.
– durante el aterrizaje colocar el morro la posición adecuada, deberá hacerse con mucha precaución por la tendencia de la cola a hundirse, puede producirse pérdidas y desplomes incontrolados.

Cálculos de masa y centrado de gravedad y hojas de carga

Para realizar los cálculos correspondientes es necesario conocer el significado de términos y conceptos que os explico a continuación:

– Línea de referencia (DATUM). Es un plano vertical imaginario establecido por el fabricante del avión, perpendicular al eje longitudinal de la aeronave y representa el punto de partida de todas las mediciones para la carga y centrado.
– Centro de gravedad (CG). Punto sobre el cual el avión permanecería el equilibrio si quedase suspendido en el aire, es el punto que concentra la resultante de todos los pesos que actúan sobre la aeronave.
– Cuerda media aerodinámica (MAC). distancia media entre el borde de ataque y el borde de salida del ala.
– Brazo (ARM). Distancia horizontal desde la línea de referencia al centro de gravedad del avión.
– Momento. Fuerza de palanca que ejerce un preso
– Límites del centro de gravedad (CG Limits). Límite del movimiento del centro de gravedad, son especificados por el fabricante y dentro de sus límites se considera que la aeronave que es totalmente operable.
– Peso en vacío (Weight Empty). La suma del peso de la célula, motores, sistemas y equipos instalados en el avión, incluye el equipo opcional, combustible no utilizable, aceite no drenable, etc.
– Carga útil (Useful Load). Suma del peso de pilotos, pasajeros, carga, combustible y aceite en uso.
– Carga de combustible. Se corresponde con el combustible consumible sin incluir el combustible no utilizable.
– Peso máximo sin combustible MZFW (Maximum Zero Fuel Weight). Peso correspondiente al máximo del avión sin carga de combustible, es decir con combustible cero.
– Peso máximo permitido (Maximum Gross Weight). Peso máximo con el que el avión puede operar, puede variar segun el motor, longitud de pista, carga de combustible y condiciones atmosféricas.
– Peso estándar. para realizar los calculos, se establecen pesos normalizados, por ejemplo, 170 libras por persona, 6 libras por galón de combustible y 7,5 libras por galón de aceite.
– Posición (station). posiciones de la aeronave con respecto al DATUM, la estación cero, corresponde al DATUM, un elemento situado en la poscion 13, significaría que el brazo de palanca es de 13 pulgadas.

Cálculo de peso y centrado

Este apartado lo veremos en la siguiente publicación y video de escuela de vuelo en el canal

 

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2 Comentarios

  1. Cap. Alejandro Encina Pérez

    BUENOS DIAS.

    MUY INTERESANTE LA CLASE PRELIMINAR, PERO CONSIDERO MUY IMPORTANTE COMPLEMENTAR LOS CONOCIMIENTOS CON LOS SIGUIENTES ASPECTOS :

    1.- COMPLEMENTAR EXPLICANDO EL CONCEPTO DE FACTOR DE CARGA
    2.- LA IMPORTANCIA ( EL PELIGRO ) QUE IMPLICA TENER UN CENTRO DE GRAVEDAD MUY ADELANTADO O MUY ATRASADO

    Responder
    • admin

      y todo eso llega con los siguiente videos como comento 😁

      Responder

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