03Peso e Balanceamento

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  • 3-1

    CAPTULO 3

    PESO E BALANCEAMENTO DE AERONAVES

    INTRODUO A finalidade principal do controle do peso e balanceamento das aeronaves, a segu-rana. Como finalidade secundria, podemos citar a maior eficincia durante o vo. Um carregamento inadequado reduz a eficincia da aeronave com respeito ao teto, manobrabilidade, razo de subida, velocidade, e consumo de combustvel; podendo ser motivo para interrupo de um vo, ou mesmo de seu cancelamento. Uma possvel perda de vida e destruio de equipamento de valor, pode ser o resultado de uma estrutura sobrecarregada ou de uma modificao sbita na carga, com a conse-qente modificao nas caractersticas de vo. O peso vazio e o correspondente centro de gravidade (c.g) de uma aeronave civil, deve ser determinado na poca da homologao. O fabricante pode pesar a aeronave, ou pode pre-encher o registro de peso e balanceamento. O fabricante pode pesar apenas uma aeronave de cada dez que forem fabricadas; atribuindo s outras nove a mdia do peso e balanceamento, computado nas aeronaves efetivamente pesadas. A condio da aeronave no momento da deter-minao do peso vazio, deve ser tal, que possa ser facilmente repetida. As aeronaves tm uma tendncia de ga-nhar peso devido ao acmulo de sujeira, graxa, etc., em reas que no so facilmente acessveis para lavagem e limpeza.

    O peso ganho em dado perodo de tempo depende do funcionamento da aeronave, horas de vo, condies atmosfricas e o tipo de aero-porto em que ela opera. Por estes motivos que se faz necessrio refazer a pesagem da aeronave periodicamente. Nos casos de aeronaves usadas para transportes areos e taxi areo, este proce-dimento exigido pelos regulamentos aeronu-ticos. Esses regulamentos no exigem a pesa-gem peridica de aeronaves privadas. Normal-mente elas so pesadas na poca da homologa-o, ou depois de sofrerem qualquer alterao de grande porte, que possa afetar seu peso e balanceamento.

    Embora a aeronave no precise ser pe-sada, ela deve ser carregada, de modo que os

    limites mximos de peso e c.g. no sejam ultra-passados durante a operao. As aeronaves de empresas areas (regu-lares ou no) que transportam passageiros ou carga, esto sujeitas a certos regulamentos, que exigem que seus proprietrios apresentem pro-vas de que elas esto sendo carregadas adequa-damente, e que os limites de peso e balancea-mento no esto sendo excedidos. TEORIA DO PESO E BALANCEAMENTO A teoria do peso e balanceamento ex-tremamente simples. Ela a teoria da alavanca, que est em equilbrio ou balanceada quando est em repouso sobre o fulcro, em posio ni-velada. A influncia do peso depende diretamen-te de sua distncia do fulcro. Para balancear a alavanca, o peso deve ser distribudo a fim de que o efeito de rotao 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 prximo do fulcro. A dis-tncia entre o fulcro e qualquer objeto chama-do de brao da alavanca. O brao da alavanca multiplicado pelo peso do objeto nos d o efeito de rotao em torno do fulcro. este efeito de rotao chamado de momento. Similarmente, uma aeronave est balan-ceada se ela permanecer nivelada, suspensa por um ponto imaginrio. Este ponto a localizao ideal de seu c.g. Uma aeronave balanceada no precisa permanecer perfeitamente nivelada, mas sua posio deve permanecer relati-vamente prximo desta. A obteno deste ba-lanceamento apenas uma questo de se colocar as cargas, de modo que, o brao mdio da aero-nave carregada fique dentro da faixa do c.g.

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

  • 3-2

    Comprovao matemtica O controle do peso e balanceamento consiste em comprovar matematicamente o pe-so, balanceamento e carregamento corretos dos limites especificados. Estes limites so apresen-tados nas especificaes da aeronave. A instala-o ou remoo de equipamentos modifica o peso vazio e o c.g. da aeronave; afetando, con-seqentemente, a carga til na mesma propor-o.

    Os efeitos que tais modificaes produ-zem no balanceamento de uma aeronave devem ser investigados, para que se possa determinar o efeito sobre as caractersticas de vo de tal ae-ronave. DADOS DE PESO E BALANCEAMENTO Os dados de peso e balanceamento po-dem ser obtidos das fontes seguintes: a. especificaes da aeronave; b. limitaes operacionais da aeronave; c. manual de vo 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 cpia, a aeronave deve ser repesada. Novos registros de peso e balanceamento devem, en-to, ser computados e compilados. TERMINOLOGIA Ao se estudar o cmputo, controle e princpios de peso e balanceamento, necess-rio conhecer o significado de alguns termos. A terminologia seguinte usada na aplicao pr-tica do controle de peso e balanceamento, de-vendo, portanto, ser estudada completamente. Plano de Referncia O plano de referncia um plano verti-cal imaginrio, a partir do qual, todas as medi-das so tomadas horizontalmente para fins de balanceamento com a aeronave em atitude de vo nivelado. Este plano est em ngulo reto em relao ao eixo longitudinal da aeronave.

    Todas as localizaes de equipamentos, tanques, compartimento de bagagem, assentos, motores, hlices, etc., esto includas nas espe-cificaes tcnicas da aeronave, ou nas folhas de dados de certificao de tipo, com as respec-tivas distncias em relao ao plano de refern-cia.

    No existe uma regra fixa para a locali-zao do plano de referncia.

    Na maioria dos casos ele est 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 referncia onde for melhor conveniente para a localizao de equipamentos, medio, e com-putao do peso e balanceamento. A localizao do plano de referncia indicada na maioria das especificaes das aeronaves.

    Em algumas aeronaves antigas, em que o plano de referncia no indicado, pode-se se-lecionar qualquer plano de referncia que seja conveniente.

    Entretanto, uma vez selecionado um pla-no de referncia, ele deve ser adequadamente identificado, para que qualquer pessoa que leia os nmeros no tenha dvida quanto a sua loca-lizao. A figura 3-2 mostra algumas localiza-es de plano de referncia usadas pelos fabri-cantes. Brao O Brao a distncia horizontal entre um equipamento e o plano de referncia. O comprimento do brao sempre dado ou medi-do em polegadas; e, exceto nos casos em que a localizao seja exatamente sobre o plano de referncia (0), ele precedido do sinal positivo (+) ou negativo (-).

    O sinal positivo indica uma posio para trs do plano de referncia, e o sinal negativo indica uma posio adiante do plano de refern-cia.

    Se o fabricante escolher uma plano de referncia que esteja na posio mais dianteira da aeronave (ou alguma distncia adiante da aeronave), todos os braos sero positivos. A localizao do plano de referncia em qualquer outro ponto da aeronave resultar em alguns braos positivos (ou para trs do plano de referncia), e outros braos negativos (ou adiante do plano de referncia).

  • 3-3

    O brao de um item, normalmente a-presentado entre parnteses, imediatamente de-pois do nome ou peso do item, nas especifica-es da aeronave. Por exemplo: assento (+23). Quando tal informao no fornecida, ela deve ser obti-da, fazendo-se a medio. A figura 3-3 apresenta uma ilustrao do plano de referncia, brao, c.g. e os limites dian-teiro e traseiro do c.g. Momento O momento o resultado da multiplica-o de um peso pelo seu brao. O momento de um item em torno do plano de referncia obti-do pela multiplicao do peso deste item, pela distncia horizontal, entre este item e o plano de referncia.

    Da mesma forma, o momento de um i-tem em torno do c.g. pode ser computado pela multiplicao de seu peso, e pela distncia hori-zontal entre este item e o c.g. Um peso de 20 libras localizado a 30 polegadas de distncia do plano de referncia teria um momento de 20 x 30 ou 600/lb.pol.

    O sinal positivo ou negativo, que prece-de o valor de 600/lb.pol., vai depender de sua localizao em relao ao plano de referncia, ou de se tratar de remoo ao plano de refern-cia, ou de se tratar de remoo ou instalao de item. Qualquer peso adicionado aeronave, em qualquer lado do plano de referncia ser positivo.

    Qualquer peso removido ser negativo. Ao se fazer a multiplicao de um peso por um brao, o momento resultante ser positivo se os sinais forem iguais, ou negativo se os sinais forem desiguais.

    Centro de Gravidade

    O c.g. de uma aeronave o ponto sobre o qual os momentos de nariz pesado, ou de cau-da pesada, so exatamente iguais em magnitude.

    Uma aeronave suspensa por este ponto, no deve ter tendncia de rotao para qualquer dos lados do nariz ou da cauda. Este o ponto no qual o peso da aeronave ou de qualquer obje-to est concentrado.

    Figura 3-2 Vrias localizaes do Plano de Re-

    ferncia

    Figura 3-3 Plano de Referncia, Brao, c.g. e Limites do c.g.

    (a) Localizao na parede de fogo

    (b) Localizao no nariz

    (c) Localizao no nariz

    (d) Linha de centro no ponto de rotao

  • 3-4

    Peso Mximo

    O peso mximo o permitido de uma ae-ronave e seu contedo, e est indicado nas espe-cificaes. Para muitas aeronaves, existem vari-aes no peso mximo permissvel, dependendo da finalidade e condies em que deve ser ope-rada. Por exemplo, uma certa aeronave pode ter um peso bruto mximo permissvel de 2750 lbs, quando voando em categoria normal; mas quando voando na categoria de utilitria, a mesma aeronave poder ter um peso bruto m-ximo permissvel de 2175 libras. Peso Vazio O peso vazio de uma aeronave inclui todos os equipamentos operacionais que possu-em localizao fixa e, que estejam realmente instalados na aeronave. Este pes