Pesado y centrado del avión
El cálculo del centro de gravedad es importante para la correcta operación de la aeronave, el piloto es el responsable último de esta operación.
DEFINICIONES
Cuando el avión sale de la factoría con el último tornillo apretado consideramos que estamos hablando del peso del fabricante (o peso de fábrica) EEW (Equipped Empty Weight) o MEW (Manufacturer Empty Weight). Esto debe de incluir toda la instrumentación, equipos normales, equipos opcionales, fluidos contenidos dentro de contenedores cerrados (Oxigeno, extintores, etc.) así como los acabados interiores.
Si a este peso le sumamos los líquidos correspondientes al normal funcionamiento de motores y APU, así como el combustible no utilizable, entonces obtendremos el peso básico BEW (Basic Empty Weight). Si añadimos todo lo necesario para nuestro viaje estaremos hablando del peso de operación sin combustible DOW (Dry operating Weight). Cuando aceptamos la carga de pago estaremos hablando de peso total del avión sin combustible AZFW (Aircraft Zero Fuel Weight). El combustible añadido convertirá el AZFW en MRW (Maximum Ramp Weight) y después del taxi hasta la cabecera de pista obtendremos el TOW (Take-off Weight). En la tabla que se puede ver a continuación están todos los pesos del avión y los elementos que los configuran.
Es importante tener en cuenta que el cómputo del peso suele estar calculado por la oficina de operaciones de vuelo, pero la responsabilidad ultima según la legislación es la del comandante de la aeronave. Esto es importante, porque el comportamiento general de la aeronave, así como todas las actuaciones (incluyendo las de despegue) se verán afectadas en mayor o menor medida por un incorrecto calculo del centro de gravedad. Recuérdese que el piloto automático una vez que se encuentra funcionando moverá el avión de acuerdo con la posición de l centro de gravedad, que es el lugar teórico por donde deben de pasar los tres ejes fundamentales de l avión. Si este punto se calcula de forma errónea todas las actuaciones posteriores serán erróneas. En el mejor de los casos el consumo aumentara y en el peor de los casos nuestro avión se volverá inestable.
Para entender que es lo que ocurre debemos volver a revisar los conceptos básicos. En física se denomina momento o par a la diferencia entre dos fuerzas que actúan en direcciones contrarias y que se encuentran separadas por una cierta distancia. En la terminología inglesa se denomina ARM (brazo) a la distancia que separa dichas fuerzas. Ver ilustración.
Para calcular cual es el centro de gravedad correcto EMBRAER utiliza las llamadas BALANCE CHART donde se puede hacer un grafico completo de la situación del centro de gravedad del avión. Para ello utiliza varias formulas donde se tiene que tener en consideración a cada una de las masas que están en el avión. Para este cálculo se tiene que definir un punto a partir del cual se tomen todas las distancias. Este punto es el llamado DATUM, y su posición teórica solo depende de la decisión del fabricante. Una vez que se calcula el centro de gravedad, este es expresado en forma de tanto por ciento con respecto a la cuerda aerodinámica media (MAC), esto es muy conveniente para cálculos posteriores, por ejemplo cuando las masas varían debido a su posición. Con este método es mas fácil calcular cual es el efecto del cambio en el centro de gravedad.
El EMBRAER 170-190, como la mayoría de los aviones modernos, suele volar con el centro de gravedad ligeramente adelantado sobre su centro de presiones (punto teórico del ala donde se aplica el vector sustentación).Esto origina una ligera tendencia a cabecear hacia abajo, que es compensada por los elevadores. Esta configuración es la adecuada si se desea una buena estabilidad. Si lo que se busca es un mejor consumo entonces el centro de gravedad debería estar un poco mas retrasado, esto genera menos fuerza de compensación en los elevadores y por lo tanto menos resistencia aerodinámica. La contrapartida de tener un centro de gravedad demasiado retrasado es que nuestro avión resultará menos estable.
En las ilustraciones se puede ver cual es la diferencia entre un centro de gravedad muy adelantado y otro muy retrasado.
EN RESUMEN
CG muy retrasado:
1. Se reduc la estabilidad longitudinal
2. Excesiva sensibilidad en los mandos
3. Dificil ercobrar de una perdida
4. Demasiada resistencia y menos autonomia
5. Tendencia a subir el morro
6. Dificil de hacer planear
CG demasiado adelantado:
1. Excesiva fuerza de compensacion en la cola
2. Gran de flexion de las superficies de control
3. Aumento de la resistencia
4. Mayor sustentacion provoca mayor resistencia inducida
5. Actuaciones degradadas
6. Velocidad de perdida aumentada
7. Incremento de la estabilidad longitudinal
8. Mayor fuerza en los controles
9. Menor autonomia
10. Menor tendencia a subir el morro
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MUY UTIL! DE ACUERDO A ESTO, QUE TIPO DE AERONAVES SE COMPLICA MAS REALIZARSE EL CALCULO DE PESO Y BALANCE? POR EJEMPLO TENGO ENTENDIDO QUE EL MD80 YA QUE TIENE LOS MOTORES EN LA COLA TIENDE A SER MAS PESADO EN LA PARTE TRASERA POR LO CUAL SE DEBE AGREGAR UNA CARGA INUTIL PARA COMPENSAR ESTE PESO.
ResponderEliminarHola Brenda, muchas gracias por el comentario. Efectivamente se suele dar el caso en varios modelos en los que se debe de poner algo de contrapeso en ciertos sitios, pero todo depende del avión. En nuestros CSeries (A220) solemos tener limitaciones, al igual que en los E-Jet. En estos últimos es necesario cargar primero la bodega delantera y descargar la trasera si no queremos que ocurra lo del chiste del final del post. Mira, te he puesto al final de esta entrada los enlaces de otros posts que pueden ayudarte con el tema del pesado y centrado. En uno de ellos podrás ver lo que se conoce como la envolvente del CG o los límites normales de este.
EliminarUn cordial saludo
Manolo