03 Peso e Balanceamento de Aeronaves

03 Peso e Balanceamento de Aeronaves

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CAPÍTULO 3 PESO E BALANCEAMENTO DE AERONAVES INTRODUÇÃO

A finalidade principal do controle do peso e balanceamento das aeronaves, é a segurança. Como finalidade secundária, podemos citar a maior eficiência durante o vôo.

Um carregamento inadequado reduz a eficiência da aeronave com respeito ao teto, manobrabilidade, razão de subida, velocidade, e consumo de combustível; podendo ser motivo para interrupção de um vôo, ou mesmo de seu cancelamento. Uma possível perda de vida e destruição de equipamento de valor, pode ser o resultado de uma estrutura sobrecarregada ou de uma modificação súbita na carga, com a conseqüente modificação nas características de vôo.

O peso vazio e o correspondente centro de gravidade (c.g) de uma aeronave civil, deve ser determinado na época da homologação. O fabricante pode pesar a aeronave, ou pode preencher o registro de peso e balanceamento. O fabricante pode pesar apenas uma aeronave de cada dez que forem fabricadas; atribuindo às outras nove a média do peso e balanceamento, computado nas aeronaves efetivamente pesadas. A condição da aeronave no momento da determinação do peso vazio, deve ser tal, que possa ser facilmente repetida.

As aeronaves têm uma tendência de ganhar peso devido ao acúmulo de sujeira, graxa, etc., em áreas que não são facilmente acessíveis para lavagem e limpeza.

O peso ganho em dado período de tempo depende do funcionamento da aeronave, horas de vôo, condições atmosféricas e o tipo de aeroporto em que ela opera. Por estes motivos é que se faz necessário refazer a pesagem da aeronave periodicamente. Nos casos de aeronaves usadas para transportes aéreos e taxi aéreo, este procedimento é exigido pelos regulamentos aeronáuticos. Esses regulamentos não exigem a pesagem periódica de aeronaves privadas. Normalmente elas são pesadas na época da homologação, ou depois de sofrerem qualquer alteração de grande porte, que possa afetar seu peso e balanceamento.

Embora a aeronave não precise ser pesada, ela deve ser carregada, de modo que os limites máximos de peso e c.g. não sejam ultrapassados durante a operação.

As aeronaves de empresas aéreas (regulares ou não) que transportam passageiros ou carga, estão sujeitas a certos regulamentos, que exigem que seus proprietários apresentem provas de que elas estão sendo carregadas adequadamente, e que os limites de peso e balanceamento não estão sendo excedidos.

A teoria do peso e balanceamento é extremamente simples. Ela é a teoria da alavanca, que está em equilíbrio ou balanceada quando está em repouso sobre o fulcro, em posição nivelada.

A influência do peso depende diretamente de sua distância do fulcro. Para balancear a alavanca, o peso deve ser distribuído a fim de que o efeito de rotação seja o mesmo em ambos os lados do fulcro. De modo geral, o peso menor mais distante do fulcro tem o mesmo efeito que um peso maior mais próximo do fulcro. A distância entre o fulcro e qualquer objeto é chamado de braço da alavanca. O braço da alavanca multiplicado pelo peso do objeto nos dá o efeito de rotação em torno do fulcro. este efeito de rotação é chamado de momento.

Similarmente, uma aeronave está balanceada se ela permanecer nivelada, suspensa por um ponto imaginário. Este ponto é a localização ideal de seu c.g. Uma aeronave balanceada não precisa permanecer perfeitamente nivelada, mas sua posição deve permanecer relativamente próximo desta. A obtenção deste balanceamento é apenas uma questão de se colocar as cargas, de modo que, o braço médio da aeronave carregada fique dentro da faixa do c.g.

Figura 3-1 Aeronave Suspensa pelo seu Centro de Gravidade.

Comprovação matemática

O controle do peso e balanceamento consiste em comprovar matematicamente o peso, balanceamento e carregamento corretos dos limites especificados. Estes limites são apresentados nas especificações da aeronave. A instalação ou remoção de equipamentos modifica o peso vazio e o c.g. da aeronave; afetando, conseqüentemente, a carga útil na mesma proporção.

Os efeitos que tais modificações produzem no balanceamento de uma aeronave devem ser investigados, para que se possa determinar o efeito sobre as características de vôo de tal aeronave.

Os dados de peso e balanceamento podem ser obtidos das fontes seguintes:

a. especificações da aeronave; b. limitações operacionais da aeronave; c. manual de vôo da aeronave; e d. registro de peso e balanceamento da aerona-- ve.

Em caso de perda dos registros de peso e balanceamento, e na impossibilidade de se obter uma cópia, a aeronave deve ser repesada. Novos registros de peso e balanceamento devem, então, ser computados e compilados.

Ao se estudar o cômputo, controle e princípios de peso e balanceamento, é necessário conhecer o significado de alguns termos. A terminologia seguinte é usada na aplicação prática do controle de peso e balanceamento, devendo, portanto, ser estudada completamente.

Plano de Referência

O plano de referência é um plano vertical imaginário, a partir do qual, todas as medidas são tomadas horizontalmente para fins de balanceamento com a aeronave em atitude de vôo nivelado. Este plano está em ângulo reto em relação ao eixo longitudinal da aeronave.

Todas as localizações de equipamentos, tanques, compartimento de bagagem, assentos, motores, hélices, etc., estão incluídas nas especificações técnicas da aeronave, ou nas folhas de dados de certificação de tipo, com as respectivas distâncias em relação ao plano de referência.

Não existe uma regra fixa para a localização do plano de referência.

Na maioria dos casos ele está localizado no nariz da aeronave, ou em algum ponto da estrutura, estando em outros casos um pouco adiante do nariz da aeronave.

O fabricante pode localizar o plano de referência onde for melhor conveniente para a localização de equipamentos, medição, e computação do peso e balanceamento. A localização do plano de referência é indicada na maioria das especificações das aeronaves.

Em algumas aeronaves antigas, em que o plano de referência não é indicado, pode-se selecionar qualquer plano de referência que seja conveniente.

Entretanto, uma vez selecionado um plano de referência, ele deve ser adequadamente identificado, para que qualquer pessoa que leia os números não tenha dúvida quanto a sua localização. A figura 3-2 mostra algumas localizações de plano de referência usadas pelos fabricantes.

Braço

O Braço é a distância horizontal entre um equipamento e o plano de referência. O comprimento do braço é sempre dado ou medido em polegadas; e, exceto nos casos em que a localização seja exatamente sobre o plano de referência (0), ele é precedido do sinal positivo (+) ou negativo (-).

O sinal positivo indica uma posição para trás do plano de referência, e o sinal negativo indica uma posição adiante do plano de referência.

Se o fabricante escolher uma plano de referência que esteja na posição mais dianteira da aeronave (ou alguma distância adiante da aeronave), todos os braços serão positivos.

A localização do plano de referência em qualquer outro ponto da aeronave resultará em alguns braços positivos (ou para trás do plano de referência), e outros braços negativos (ou adiante do plano de referência).

O braço de um item, normalmente é apresentado entre parênteses, imediatamente depois do nome ou peso do item, nas especifica- ções da aeronave. Por exemplo: assento (+23).

Quando tal informação não é fornecida, ela deve ser obtida, fazendo-se a medição.

A figura 3-3 apresenta uma ilustração do plano de referência, braço, c.g. e os limites dianteiro e traseiro do c.g.

Momento

O momento é o resultado da multiplicação de um peso pelo seu braço. O momento de um item em torno do plano de referência é obtido pela multiplicação do peso deste item, pela distância horizontal, entre este item e o plano de referência.

Da mesma forma, o momento de um item em torno do c.g. pode ser computado pela multiplicação de seu peso, e pela distância horizontal entre este item e o c.g.

Um peso de 20 libras localizado a 30 polegadas de distância do plano de referência teria um momento de 20 x 30 ou 600/lb.pol.

O sinal positivo ou negativo, que precede o valor de 600/lb.pol., vai depender de sua localização em relação ao plano de referência, ou de se tratar de remoção ao plano de referência, ou de se tratar de remoção ou instalação de item.

Qualquer peso adicionado à aeronave, em qualquer lado do plano de referência será positivo.

Qualquer peso removido será negativo.

Ao se fazer a multiplicação de um peso por um braço, o momento resultante será positivo se os sinais forem iguais, ou negativo se os sinais forem desiguais.

Centro de Gravidade

O c.g. de uma aeronave é o ponto sobre o qual os momentos de nariz pesado, ou de cauda pesada, são exatamente iguais em magnitude.

Uma aeronave suspensa por este ponto, não deve ter tendência de rotação para qualquer dos lados do nariz ou da cauda. Este é o ponto no qual o peso da aeronave ou de qualquer objeto está concentrado.

Figura 3-2 Várias localizações do Plano de Referência

Figura 3-3 Plano de Referência, Braço, c.g. e Limites do c.g.

(a) Localização na parede de fogo (b) Localização no nariz

(c) Localização no nariz

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