Como se da un buen Peso y un buen Balance

PESO Y BALANCE

El peso y el balance son unos de los factores más importantes que afectan la seguridad del vuelo. Una aeronave con sobrepeso, o uno cuyo centro de gravedad está fuera de los límites permisibles, es ineficiente y peligrosa para volar. La responsabilidad para el peso correcto y el control de balance empiezan con los ingenieros y los diseñadores y se extienden al piloto que opera y al técnico de mantenimiento del avión (M.M.A) que conserva en buen estado la aeronave.

Las aeronaves modernas son creadas por procesos de ingeniería utilizando tecnología de punta y materiales para llevar la máxima cantidad de peso, a la mayor distancia y a la mayor velocidad. Varios tipos de aeronaves tienen requisitos de carga diferentes. Las aeronaves de transporte deben llevar cantidades inmensas de pasajeros y de carga por largas distancias a gran altitud y alta velocidad. Las aeronaves militares deben ser muy maniobrables y sumamente robustas. Las aeronaves corporativas deben llevar una carga razonable en una velocidad alta por distancias largas. Las aeronaves agrícolas deben llevar cargas grandes en distancias breves y ser sumamente maniobrables. Los entrenadores y las aeronaves particulares deben ser ligeras, baratas, simples, y seguras de operar.

Todas aeronaves independientemente de su función tienen dos características en común: todas son sensibles al peso, y el centro de gravedad de la aeronave debe ser mantenido dentro de un rango especificado.

Los diseñadores de una aeronave han determinado el peso máximo, sobre la base de la  cantidad de sustentación que las alas o los rotores pueden proveer bajo las condiciones operativas para las que la aeronave es diseñada. La resistencia estructural de la aeronave también limita el peso máximo que la aeronave puede llevar sin peligro. La ubicación ideal del centro de gravedad (cg.) es muy cuidadosamente determinado por los diseñadores, y la desviación máxima admitida de esta ubicación específica ha sido calculada.

El fabricante suministra al operador de aeronave con el peso vacío de la aeronave y la ubicación de su centro de gravedad de peso vacío (EWCG) en el momento en que la aeronave dejó la fábrica. El M.M.A es quien conserva en buen estado la aeronave y lleva a cabo las inspecciones de mantenimiento, conservar el peso y el balance, registrando cualquier cambio que ha sido hecho debido a reparaciones o alteraciones.

El piloto al mando de la aeronave tiene la responsabilidad en cada vuelo de saber el peso bruto máximo permitido de la aeronave y sus límites de CG. Esto permite que el piloto determine sobre la inspección previa al vuelo que la aeronave es cargada de tal manera de que el CG está dentro de los límites permisibles.

La tecnología de peso y balance, de la misma manera que todos otros aspectos de aviación, se ha puesto más complicados cuando han aumentado la eficiencia y la capacidad de aeronaves y motores. Por lo tanto, esto exige que todos pilotos y M.M.A comprendan la importancia del peso y control del balance, para operar y mantener sus aeronaves de tal manera que su peso y la ubicación de CG están dentro de las limitaciones establecidas del mismo que como cuando la aeronave fue diseñada, fabricada, y certificada.

CONTROL DEL PESO

El peso es un factor muy importante en la construcción y la operación de un avión, y exige el respeto del piloto y una especial diligencia del M.M.A. El peso excesivo reduce la eficiencia de una aeronave y el margen de seguridad disponible disminuirá si surge una condición de emergencia.

Cuando una aeronave es diseñada, es hecha tan liviana como la resistencia estructural requerida lo permita, y los alas o los rotores son diseñados soportar el peso bruto máximo permisible. Cuando el peso de una aeronave es incrementado, las alas o los rotores deben proveer sustentación adicional y la estructura debe sostener no sólo las cargas estáticas adicionales sino también las cargas dinámicas impuestas por las maniobras de vuelo.

Por ejemplo, las alas de un avión de 3,000 libras deben soportar 3,000 libras en vuelo nivelado, pero cuando el avión es girado bruscamente usando un ángulo de 60 °, la carga dinámica exige que las alas soporten dos veces esto, o 6,000 libras.

Las maniobras no coordinadas fuertes o el vuelo dentro de turbulencia pueden imponer grandes cargas dinámicas sobre la estructura causando posibles fallas. La estructura de un avión de categoría normal debe ser lo suficientemente fuerte para mantener un factor de carga de 3.8 veces su peso; es decir cada libra del peso añadida a una aeronave requiere que la estructura sea capaz de soportar un adicional de 3.8 libras. Una aeronave que opera en la categoría utilitario debe mantener un factor de carga de 4.4, y aeronaves de categoría acrobática debe ser soportar su peso 6.0 veces.

La sustentación producida por un ala es determinada por la forma del perfil aerodinámico, ángulo de ataque, la velocidad de vuelo, y la densidad del aire. Cuando una aeronave despega desde un aeropuerto ubicado a una determinada altitud, debe acelerarse a una velocidad mayor que la requerida a nivel del mar para producir la suficiente sustentación para permitir el despegue; por lo tanto, es necesario una carrera de despegue más larga. La distancia necesaria puede ser más larga que la pista de aterrizaje disponible. En estos casos, deben ser consultados el manual operativo del piloto (POH) o manual de vuelo del avión de avión (AFM) para determinar el peso máximo permitido para la aeronave bajo las condiciones de altitud, temperatura, viento, y las condiciones de pista de aterrizaje.

EFECTOS DEL PESO

La mayoría de las aeronaves modernas están diseñadas de tal manera que si todos asientos estén ocupados, todo bagaje admitido por el compartimiento de equipaje esté completo, y que si todos los tanques de combustible están llenos, la aeronave estará excesivamente sobrecargada. Si el rango máximo es requerido, los ocupantes o equipaje deben ser dejados, o si la carga de máxima debe ser llevada, el rango, determinado por el monto de combustible abordo, debe ser reducido.

Algunos de los problemas causados sobrecargando una aeronave son:

• La aeronave necesitará mayor velocidad de despegue, que resulta en una carrera de despegue más larga.

• Tanto la tasa como el ángulo de trepada serán reducidos.

• El techo del servicio será menor.

• La velocidad de crucero será mas baja.

• El rango de crucero será menor.

• La maniobrabilidad será reducida.

• Será requerido un aterrizaje más largo porque la velocidad de aterrizaje será más alta.

• Serán impuestas cargas excesivas sobre la estructura, especialmente el tren de aterrizaje.

El POH o AFM incluyen tablas o cartas que dan una señal al piloto de la actuación esperada para cualquier peso bruto. Una parte importante de una planificación previa al vuelo incluye un cuidadoso chequeo de estas tablas para determinar que la aeronave esta cargada de tal manera que el vuelo propuesto pueda ser hecho sin peligro.

El peso bruto permisible máximo para una aeronave es determinado por las consideraciones de diseño. Sin embargo, el peso máximo operacional podría ser menor que el máximo permisible debido a consideraciones tales como la altitud o las condiciones de pista de alta resistencia causadas por el césped mojado o agua sobre la pista de aterrizaje. El peso bruto máximo también puede ser limitado por la longitud de pista de aterrizaje del aeropuerto de partida o de llegada.

Una importante consideración previa al vuelo es la distribución de la carga en la aeronave. Cargar una aeronave de tal manera que el peso bruto sea menor que el máximo permisible no es suficiente. Este peso debe ser distribuido para mantener el CG dentro de los límites especificados en el POH o AFM.

Si el CG está demasiado adelantado, un pasajero pesado puede ser cambiado de lugar a uno de los asientos traseros o el equipaje puede ser cambiado de un compartimiento de equipaje delantero a un compartimiento de la parte trasera. Si el CG está demasiado atrasado, el pasajero pesado o el equipaje pueden ser cambiados hacia adelante. La carga de combustible debe ser equilibrada lateralmente: el piloto debe prestar especial atención al POH o a AFM respecto a la operación del sistema de combustible, en orden de mantener la aeronave equilibrada en el vuelo.

El peso y el balance de un helicóptero son más críticos que para un avión. Un helicóptero puede ser cargado apropiadamente para el despegue, pero cerca del final de un vuelo largo cuando los tanques de combustible están casi vacíos, el CG podría haber cambiado suficientemente para que el helicóptero quede sin balance lateral o longitudinal.

Antes de hacer cualquier vuelo largo, el CG con el combustible libre para aterrizaje debe ser verificado para asegurar que estará dentro del rango permisible.

Los aviones con asientos de tándem tienen una limitación normalmente requiriendo que el vuelo en solitario sea hecho del puesto delantero en algunos aviones o el asiento trasero en otros. Algunos de los helicópteros más pequeños también requieren que el vuelo en solitario sea hecho de un puesto específico, el derecho o el izquierdo. Estas limitaciones de asientos serán indicadas por un letrero, generalmente sobre el tablero de instrumentos, y deben ser cumplidas estrictamente.

Cuando una aeronave envejece, su peso aumenta debido a desechos y suciedad que reúne en ubicaciones difícil de alcanzarles, y la humedad absorbida generalmente en el aislamiento sonoro de la cabina. Este aumento de peso es normalmente pequeño, pero  solamente puede ser determinado pesando la aeronave con exactitud.

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