Pesos. Terminología Por Gizmo Cuando hablamos de aeronaves solemos encontrarnos con que cuando aterrizan solo pueden hacerlo como mucho con un peso, cuando despegan tienen que tener otro, o bien en plataforma tienen otro,… y según se va profundizando en conocimientos nos encontramos que existe una amplia panoplia de siglas y todas hablan del peso del avión. Vamos a hablar de ellas brevemente para entender a que se refiere cada una de ellas:
MEW Manufacturer’s Empty Weigth (Peso en vacío del fabricante): Es el peso de la estructura de la aeronave, instalación motora y equipos fijos. Es un peso ‘seco’, y excluye el combustible y aceites in-usables, fluido anticongelante, agua y agentes químicos en los aseos.
BEW Basic Empty Weight (Peso en vacío básico): es el peso del avión
teniendo en cuenta el peso de la estructura, el peso de los motores, y el peso del equipamiento y elementos estándar.
OEW Operacional Emty Weight (Peso en vacío operacional): Es el peso del avión sin carga de pago ni combustible.
MZFW Maximum Zero Fuel Weigth: es el peso OEW más la carga de pago (MZFW se utiliza para denotar el peso del aparato menos el combustible de sus alas).
MLW Maximum Landing Weigth (Peso máximo al aterrizaje): Es el peso
máximo con el que se autoriza al avión aterrizar. Depende normalmente de la resistencia a los impactos en el aterrizaje de ciertas partes de la estructura. Debe ser siempre mayor que el MZFW más la carga regular de combustible de reserva, de otra forma la carga de pago estaría a menudo limitada por el MLW. Para algunas categorías de aviones el MLW y el MTOW son iguales. Para otras el MLW debe ser algo menor que el MTOW, aproximadamente un 95% de éste. Esto concierne en particular a los operadores que vuelan en el sector de las rutas cortas sin repostaje. Se necesita en casi todos los aviones un sistema para evacuar en emergencias el combustible sobrante para poder realizar una toma si va demasiado cargado. Estos pesos ponen las limitaciones, ‘diseñan’ las estructuras de los trenes de aterrizaje y sus soportes, parte del ala, el régimen de descenso del aparato… La diferencia entre MLW y MZFW debe ser al menos igual al combustible remanente en los
tanques (que nunca se usa), de otro modo un aterrizaje de emergencia tendría que hacerse por encima del MTOW.
MTW Maximum Taxi Weight (Peso máximo en carreteo): en vuelo la sustentación del aparato tiende a flexar el ala hacia arriba, y el peso de los motores y del combustible descargan parte de esa fuerza al ir en dirección contraria. Sin embargo en tierra no existe la sustentación. Por eso el MTW es crítico en la flexión hacia abajo del ala. Este peso se tiene en cuenta en el diseño de los trenes y sus soportes.
MTOW Maximum Take-Off Weight (Peso máximo al despegue): Lo máximo que puede pesar un avión en el momento en el que se sueltan los frenos antes del despeque. Como norma general viene limitado por condiciones estructurales del avión, por las cargas en sus maniobras en tierra. Para una estimación en diseño se toma el OEW y se le suman la carga de pago estándar que vaya a transportar y el combustible necesario para el alcance para el que se diseña. Como norma general es algo inferior al MTW, pues tiene en cuenta que ya se ha gastado parte del combustible en esperas, carreteo…
Maximum Transfer Weigth (Peso máximo de transferencia): Es el peso más alto con el que se puede transferir combustible desde los tanques auxiliares de combustible más externos a los principales más cercanos al fuselaje. Como hemos comentado antes, la sustentación provoca la flexión del ala, hacia arriba. Por eso el peso de los motores y combustible, al ir en sentido contrario que la sustentación, reduce los esfuerzos a soportar por la estructura. Cuanto más externo sea el tanque de combustible, más momento de flexión da y más contrarresta los esfuerzos producidos por la sustentación. De todos modos… muchas palabras… pero lo más explicativo, como siempre, es una imagen, y como una imagen vale más que mil palabras, echad un ojo al gráfico adjunto.
1. Peso y Balance 2. Operar una aeronave dentro de los límites de peso y el equilibrio es fundamental para la seguridad del vuelo. Los pilotos deben asegurarse de que el CG es y permanece dentro de los límites aprobados para todas las fases del vuelo. Peso y Balance 3. Como se discutió de aerodinámica, el peso es la fuerza con que la gravedad atrae a un cuerpo hacia el centro de la Tierra. Es un producto de la masa de un cuerpo y la aceleración que actúa sobre el mismo. Peso y Balance 4. El peso es un factor importante en la construcción y operación de aeronaves, y exige el respeto de todos los pilotos. Peso y Balance 5. La fuerza de la gravedad continuamente intenta tirar de un avión hacia abajo, hacia la Tierra. La fuerza de elevación es la única fuerza que contrarresta el peso y mantiene a una aeronave en vuelo. Peso y Balance 6. La cantidad de sustentación producida por una superficie de sustentación está limitada por el diseño aerodinámico, el ángulo de ataque (AOA), velocidad del aire, y la densidad del aire. Peso y Balance 7. Para asegurar que la elevación generada es suficiente para contrarrestar el peso, la carga de una aeronave fuera del peso recomendado por el fabricante debe ser evitado. Si el peso es mayor que la elevación generada, la aeronave puede ser incapaz de volar. Peso y Balance 8. Cualquier artículo a bordo de la aeronave que aumenta el peso total no es deseable para el rendimiento. Los fabricantes tratan de hacer que un avión sea lo más ligero posible, sin sacrificar la resistencia o la seguridad. Efectos del Peso 9. El piloto siempre debe ser consciente de las consecuencias de la sobrecarga. Un avión sobrecargado puede no ser capaz de despegar de la tierra, o puede presentar características de vuelo inesperadas. Si no se ha cargado correctamente, la indicación inicial de los malos resultados por lo general se lleva a cabo durante el despegue. Efectos del Peso
10. El exceso de peso reduce la capacidad de vuelo en casi todos los aspectos. Por ejemplo, las deficiencias de rendimiento más importantes de un avión sobrecargado son: Efectos del Peso 11. •Velocidad de despegue mayor. •Carrera de despegue más larga. •Régimen de ascenso reducido •Altitud máxima inferior •Menor alcance •Reducción de velocidad de crucero •Maniobrabilidad reducida •Velocidad de pérdida superior •Mayor velocidad de aterrizaje •Largo recorrido de aterrizaje •El exceso de peso en la rueda de la nariz o la rueda de cola Efectos del Peso 12. El piloto debe estar bien informado sobre el efecto del peso en el rendimiento de la aeronave que está volando. La planificación previa al vuelo debe incluir un control de gráficos de rendimiento para determinar si el peso de la aeronave puede contribuir a las operaciones de vuelo peligrosas. Efectos del Peso 13. El exceso de peso en sí mismo reduce los márgenes de seguridad a disposición del piloto, y se vuelve aún más peligrosa cuando otros factores que reducen el rendimiento se combinan con el exceso de peso. Efectos del Peso 14. El piloto también debe tener en cuenta las consecuencias de una aeronave con sobrepeso si se presenta una situación de emergencia. Efectos del Peso 15. El peso de operación de un avión puede cambiar simplemente por la alteración de la carga de combustible. La gasolina tiene un peso considerable que es de 6 libras por galón. Treinta galones de combustible pueden pesar más de un pasajero. Cambios en el peso 16. Si un piloto disminuye peso del avión mediante la reducción de combustible, la disminución resultante en el rango de recorrido del avión debe tenerse en cuenta durante la planificación del vuelo. Cambios en el peso 17. Durante el vuelo, el consumo de combustible es normalmente el único cambio de peso que se lleva a cabo. Como se va usando combustible, se convierte en una aeronave más ligera y se mejora el rendimiento. Cambios en el peso 18. Equilibrio se refiere a la ubicación de la CG de una aeronave, y es importante para la estabilidad y la seguridad en vuelo. El CG es un punto en el que la aeronave se equilibraría si estuviera suspendida en ese punto. Equilibrio, estabilidad y centro de gravedad 19. El CG no es necesariamente un punto fijo; su ubicación depende de la distribución de peso en el avión. Dado que las tareas de carga variable se desplazan o se agotan, dando un cambio resultante en el centro de gravedad. Equilibrio, estabilidad y centro de gravedad 20. La distancia entre los límites de avance y retroceso de la posición del centro de gravedad o el rango CG está certificado para una aeronave según el fabricante. Equilibrio, estabilidad y centro de gravedad
21. El piloto debe darse cuenta de que si el centro de gravedad se desplaza demasiado hacia delante en el eje longitudinal, una condición de picada resultará. Equilibrio, estabilidad y centro de gravedad 22. Por el contrario, si el centro de gravedad se desplaza demasiado lejos de la nariz en el eje longitudinal, una cola pesada será el resultado. Es posible que el piloto no pueda controlar la aeronave si el centro de gravedad produce una condición inestable. Equilibrio, estabilidad y centro de gravedad 23. Ubicación de la CG con referencia al eje lateral también es importante. Para cada elemento de la existente a la izquierda de la línea central del fuselaje de peso, hay un peso igual existente en un lugar correspondiente de la derecha. Equilibrio, estabilidad y centro de gravedad 24. La posición del CG lateral no se calcula en todas las aeronaves, pero el piloto debe ser consciente de que los efectos adversos surgen como resultado de una condición desequilibrada lateralmente. Equilibrio, estabilidad y centro de gravedad 25. En un avión con desequilibrio lateral se produce si la carga de combustible está mal gestionada y por ende la cantidad de combustible es desigual en los tanques de cada lado del avión. Equilibrio, estabilidad y centro de gravedad 26. Un piloto que vuele solo un helicóptero, puede requerir un peso adicional para mantener la aeronave lateralmente equilibrada. Equilibrio, estabilidad y centro de gravedad 27. Volar un avión que está fuera de equilibrio puede producir aumento de la fatiga del piloto, con efectos evidentes en la seguridad y eficiencia de vuelo. Equilibrio, estabilidad y centro de gravedad 28. El piloto debe estar familiarizado con los términos utilizados en los problemas relacionados con el peso y el equilibrio. La siguiente lista de términos y sus definiciones es estándar, y el conocimiento de estos términos ayuda al piloto a comprender mejor el cálculo de peso y balance entre los aviones. Glosario 29. El centro de gravedad (CG): Es el punto sobre el que un avión se equilibraría si fuera posible suspenderlo en ese punto. Es el centro de masa de la aeronave, o el punto teórico en el que se supone que todo el peso de la aeronave ha de concentrarse. Puede expresarse en pulgadas desde la línea de referencia o DATUM, o bien mediante porcentaje MAC. El CG es un punto en tres dimensiones con posicionamiento longitudinal, lateral y vertical en la aeronave. Glosario 30. Datum (Línea de referencia): Es un plano vertical imaginario o línea de la que se toman todas las medidas del brazo. El datum es establecido por el fabricante. Una vez que se haya seleccionado el punto de referencia, todos los brazos de momentos y la ubicación de la gama de CG se miden a partir de este punto. Glosario
31. Brazo (brazo de momento): La distancia horizontal en pulgadas desde la línea de referencia al CG de un elemento. El signo es positivo (+) si se mide hacia atrás del DATUM, y menos (-) si se mide hacia adelante del punto de referencia o DATUM. Glosario 32. Momento: Es el producto del peso de un artículo multiplicado por su brazo. Los momentos se expresan en libras-pulgadas (in-lb). Glosario 33. Peso Básico Vacío: Es el peso en vacío estándar del avión, equipo opcional, combustible no utilizable, y todos los fluidos operativos incluyendo todo el aceite del motor. Glosario 34. Peso de la rampa: Es el peso máximo total de un avión cargado, e incluye todo el combustible. Es mayor que el peso de despegue debido al combustible que se quema durante las operaciones de taxi y períodos previos. También puede ser denominado como el peso de taxi. Es el peso de la aeronave antes del encendido. Glosario 35. Peso máximo de despegue: Es el peso máximo permitido para el despegue. Siendo el peso justo antes de soltar los frenos y comenzar con la carrera de despegue. Peso máximo: Es el peso máximo autorizado de la aeronave y todo su equipo como se especifica en el POH de la aeronave. Glosario 36. Peso máximo de aterrizaje: es el mayor peso que una aeronave normalmente se le permite aterrizar. Para encontrarlo debemos tomar el peso de despegue y restarle el peso del combustible consumido. Glosario 37. Carga útil (useful load): Se obtiene de restar el peso básico vacío del peso de rampa. La carga útil incluye el peso de la tripulación y del combustible utilizable, así como pasajeros, equipajes y carga. Glosario 38. Carga de Pago (payload): Es el peso de solo los pasajeros, equipaje y carga. Al tomar este peso y sumarle el de la tripulación y del combustible utilizable obtenemos Carga útil. Glosario 39. Pesos estándar: son pesos pre-establecidos. Estos pesos no se deben utilizar si los pesos reales están disponibles. Algunos de los pesos estándar son: Combustible … 6 lb/ US gal Jet A, Jet A-1 ……………………………… 6.8 lb/ US gal Jet B ……………………………………………6.5 lb/ US gal Aceite ………………………………………………7.5 lb/ US gal Agua ……………………………………………..8.35 lb/US gal Glosario 40. Al determinar el peso de la aeronave vacía y sumarle todo el peso a cargar podemos determinar el peso total (gross weight.) Principios de Cálculos de Peso y Balance
41. La distancia desde el punto de referencia a cualquier objeto cargado en el avión, se llama “brazo”. Cuando el objeto o componente está situado después del DATUM, se mide en pulgadas positivas; si se encuentra por delante del DATUM, se mide como pulgadas negativos. Principios de Cálculos de Peso y Balance 42. Si el peso de cualquier objeto o componente se multiplica por la distancia al punto cero (brazo), el producto es el momento. El momento es la medición de la fuerza gravitacional que provoca una tendencia del peso a girar alrededor de un punto o eje y se expresa en pulgadas-libras (in-lb). Principios de Cálculos de Peso y Balance 43. Para ilustrar, supongamos un peso de 50 libras se coloca a una distancia desde el DATUM de 100 pulgadas. La fuerza hacia abajo del peso se puede determinar multiplicando por 50 libras por 100 pulgadas, lo que produce un momento de 5000 libras/pulgadas. Principios de Cálculos de Peso y Balance 44. Para establecer un equilibrio, un total de 5.000 in-lb debe aplicarse al otro extremo de la balanza para equilibrar la balanza. Principios de Cálculos de Peso y Balance 45. Método Computacional 46. Este método de cálculo implica la utilización de funciones matemáticas básicas. Método Computacional 47. El siguiente es un ejemplo del método de cálculo: Maximum gross weight…………………. 3,400 pounds CG range……………………………………. 78–86 inches Datos: Weight of front seat occupants…………. 340 pounds Weight of rear seat occupants………….. 350 pounds Fuel……………………………………………… 75 gallons Weight of baggage in area 1………………..80 pounds Método Computacional 48. 1.Anote el peso de la aeronave, los pasajeros, combustible y equipaje. Recuerde que el combustible de aviación (AVGAS) pesa 6 libras por galón y se utiliza en este ejemplo. 2. Introduzca el momento para cada elemento de la lista. Recuerde "peso x el brazo = momento. “ 3. Encontrar el peso total y el momento total. 4. Para determinar el centro de gravedad, se divide el momento total entre el peso total. Método Computacional 49. El peso de la carga total de 3,320 libras y no se excede el peso bruto máximo de 3.400 libras, y el CG de 84,8 se encuentra dentro del rango de 78-86 pulgadas, por lo tanto, la aeronave se carga dentro de los límites. Método Computacional 50. www.eflyacademy.com Y aprende más de aviación Visítanos en… PESOS DE LA AERONAVE
1- Peso Básico Vacío. BEW (Basic Empty Weight). Peso básico de la aeronave tal como es pesado en fábrica para ser entregado al explotador. Este peso incluye todos los componentes normales del avión como asientos, galleys, instrumental, tubos de oxígeno e incluye además todos aquellos líquidos y fluidos que el avión necesita para estar operable (aceite, líquido hidráulico). El BEW no incluye a la tripulación, ni elementos como el servicio de catering. 2- Peso Operativo Seco. DOW (Dry Operating Weight). Es el Peso Básico Vacío (BEW) más la tripulación y el catering. 3- Combustible Requerido. Es el combustible requerido por las reglamentaciones para iniciar el vuelo. Este combustible incluye: Combustible punto a punto. + Combustible para ir a la alternativa. + Combustible de reserva no inferior a 45 minutos de vuelo. 4- Peso Operativo. OW (Operating Weight). Es la suma de DOW más el combustible requerido. 5- Carga de Pago. PayLoad. Se llama así a toda la carga por la cual el explotador (por ejemplo SW) percibe ganancias. Comprende a los pasajeros, carga y correo (mail). Cálculo de Paxs: A los fines del cálculo del peso y balanceo, los pasajeros transportados se clasifican en adultos (ADT), menores (CHD) e infantes (INFOA). Tanto tráfico como despacho operativo discriminan los paxs en ese orden. Por ejemplo: 85/5/3. - Infoa: menos de 3 años. Quedan exentos de pago. - Menores (child): entre 3 y 11 años inclusive. - Adultos: 12 años o más. Cálculo del peso de Paxs: A los fines del peso y balanceo, se hace un promedio del peso del pax que puede variar de acuerdo a las características predominantes de los pasajeros a transportar. Por lo tanto si una empresa transporta habitualmente pasajeros gordos, tomará por promedio un peso mayor; caso contrario, si los pasajeros son de menor porte. En general en nuestro país las empresas estandarizan el peso promedio del pax adulto en 75 kilogramos (170 libras). El pax menor se calcula a la mitad de este valor, es decir 36 kilogramos (85 libras). El peso del Infoa es despreciable. 6- Peso Máximo de Despegue. MTOW (Maximum Take off Weight). Peso máximo permitido al momento de iniciar la carrera de despegue. Este MTOW no debe ser excedido bajo ninguna circunstancia, dado que el mismo está limitado por razones estructurales de diseño, por razones de performance y por limitaciones propias del aeródromo. Si bien el MTOW para un avión en particular es un valor fijo y predeterminado, debe tenerse en cuenta que no siempre se podrá despachar el vuelo a su MTOW. Por ejemplo, si el aeródromo de despegue tiene el umbral desplazado y la longitud de pista se acorta 500 metros, seguramente el MTOW se verá limitado a un peso inferior. También puede estar limitado por pista contaminada o por obstáculos en el ascenso inicial. 7- Peso Máximo de Aterrizaje. MLW (Máximum Landing Weight). Peso máximo establecido en el manual de vuelo de la aeronave que no puede ser excedido por razones estructurales y de diseño, dado que el aterrizaje con MLW excedido podría dañar componentes del tren, neumáticos u otras partes del avión. 8- Peso Máximo Sin Combustible. MZFW (Máximum Zero Fuel Weight). Peso máximo que la aeronave puede soportar sin tener combustible en sus alas. El cual está limitado por razones estructurales al producirse en la raíz del ala un movimiento de flexión.
