269930453-Peso-e-Balanceamento

Peso e Balanceamento

Introdução

PESO E BALANCEAMENTO

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.

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.

TEORIA DO PESO E BALANCEAMENTO

A teoria do peso e balanceamento é a teoria da alavanca, que está em
equilíbrio ou balanceada quando está em repouso sobre o fulcro (ponto de
apoio
da alavanca) , 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.

PLANO DE REFERÊNCIA OU DATUM

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.



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.



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
referUêmncpiae.so de 10 libras localizado a 70 polegadas de distância do plano de referência
teria um momento de 10 x 10 ou 700/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,

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.

PASSEIO DO CENTRO DE GRAVIDADE OPERACIONAL

O passeio do c.g. operacional é a distância compreendida entre os limites
dianteiro

e traseiro do c.g., indicado na Especificação da Aeronave ou nas Folhas de
Dados

de certificação de Tipo.

Estes limites, determinados durante as fases de projeto e fabricação, são
posições

extremas do c.g. carregado, permissíveis, aplicáveis dentro dos regulamentos
que

controlam o projeto da aeronave. Estes limites são apresentados em
porcentagem

da CAM (Corda Aerodinâmica Média) ou em polegadas
de distância do plano de referência.





CORDA AERODINÂMICA MÉDIA – CAM

CAM é a corda média da asa.
Qualquer desvio do plano retangular da asa afetará o comprimento da CAM
e a distância resultante entre o bordo de ataque da CAM e o bordo de
ataque da asa da aeronave.

Pesos

• Fator de Carga.
• Velocidade Máxima.
• Velocidade Mínima.
• Pesos Máximos.

A partir desses dados é dimensionada a estrutura da aeronave.

Pesos Estruturais

Peso Máximo Zero Combustível (PMZC) – Peso máximo de
uma aeronave totalmente carregada faltando apenas o
combustível nas asas.

• Os principais são:

 Peso Máximo Estrutural de Decolagem – PMDE (maximum take
off gross weigth - MTOGW)

 Peso Máximo Estrutural de Pouso – PMEP (maximum landing
gross weigth – MLGW)

 Peso Máximo Zero Combustível – PMZC (maximum zero fuel
weigth – MZFW)

 Peso Máximo de Taxi – PMT (maximum taxi weigth – MTW)

Pesos Estruturais

Peso Máximo Estrutural de Decolagem – PMDE (maximum take off gross weigth - MTOGW)

É o peso máximo com o qual um determinado avião pode alçar vôo com segurança.
Esse limite é definido já no projeto da aeronave conforme limites estabelecidos pelas
regras de certificação

Um avião é capaz de alçar vôo com mais do que o Peso Máximo de Decolagem,
porém além de ilegal, essa prática implica operar fora dos limites de segurança e
de performance mínima de subida.

Fatores que afetam o peso máximo de decolagem:

• Design da aeronave;
• Tipo e potência dos motores;
• Pressão do ar;
• Altitude em relação ao nível do mar;
• Temperatura do ar;
• Extensão da pista.
• Condições da pista (e.g. neve, chuva, detritos);
• Obstáculos geográficos na rota de decolagem (e.g. montanhas).

Pesos Estruturais

Peso Máximo Estrutural de Pouso – PMEP (maximum landing gross weigth – MLGW)
É o peso máximo autorizado de modo a garantir a integridade do
conjunto do tem de pouso.

Peso Máximo Zero Combustível – PMZC (maximum zero fuel weigth – MZFW)

Peso máximo de uma aeronave totalmente carregada faltando
apenas o combustível nas asas.

Peso Máximo de Taxi – PMT (maximum taxi weigth – MTW)
É o peso máximo autorizado par a aeronave manobrar no solo, até a cabeceira
da pista. É pouco superior ao Peso Máximo de Decolagem.

Pesos Estruturais

Pesos Estruturais

• O abastecimento de combustível reduz a flexão nas asas.

A estrutura da aeronave é projetada para suportar esses pesos e
fatores de carga previstos em projeto. Caso sejam ultrapassados
poderão ocorrer deformações permanentes.

Conseqüências do Emprego de Pesos Excessivos

1) Aumento das velocidades de decolagem, aterragem,
estol, corridas de decolagem e de aterragem e consumo
de combustível.

2) Redução do ângulo e razão de subida, tetos absolutos e
de serviço, alcance, autonomia, velocidade máxima,
controlabilidade do avião, etc.

3) Se forem superados os pesos extruturais, poderão
ocorrer em partes solicitadas:

• Deformações permanentes
• Fissuras e trincas
• Em casos extremos – rupturas de peças e mesmo a

queda do avião.
• Esses mesmos efeitos também poderão ser obtidos

com pesos corretos PORÉM com fatores de carga
excessivos.

Pesos Operacionais

Carga Paga

Peso dos passageiros (75 kgf/pax + Bagagens entregues no
incluindo a bagagem de mão) Check-in

Correio / Malotes + +

Carga (indicada no
manifesto de carga)

Pesos Operacionais

• Peso Básico (PB) (Basic Weigth ou Empty Weigth EW)

Peso da aeronave vazia, sem tripulação, passageiros, carga,
combustível e demais itens necessários ao vôo. É obtido através da
pesagem da aeronave com uma balança especial e instruções contidas
no manual de weight and balance, emitido pelo fabricante. É o início do
processo de peso e balanceamento.

Deve ser periodicamente pesado por razões de pintura, adição
de novos equipamentos, modificações estruturais,
grandes revisões, acúmulo de umidade, etc.

Pesos Operacionais

• Peso Básico Operacional (PBO) (Basic Operational Weigth –
BOW ou Dry Operational Weigth – DOW)

Peso Básico acrescido da tripulação e sua bagagem, comissaria,
manuais, fly kit e demais itens necessários à operação da aeronave.

É a aeronave pronta para voar, faltando carga paga e combustível.

PBO = PB + tripulação e sua bagagem, comissaria, manuais, fly kit e
demais itens necessários à operação da aeronave.

Pesos Operacionais

Peso Operacional – PO (Operational Weigth – OW)
Peso Básico Operacional mais o combustível de decolagem.

PO = PBO + combustível de decolagem

Pesos Operacionais

• Peso Zero Combustível – PAZC (Actual Zero Fuel Weigth – AZFW)

Peso Básico Operacional mais a Carga Paga. É, por definição, a
aeronave pronta para o vôo, faltando apenas o combustível.

PAZC = PBO + carga paga

Pesos Operacionais

• Peso de Decolagem – PAD (take off weigth – TOW)

PAD  PAZC  combustível de decolagem
PAD  PO  carga paga

ou

Pesos Operacionais

• Peso de Pouso – PAP (landing weigth – LW)

PAP  PAD - combustível consumido na etapa (trip fuel)

Pesos Operacionais

• Peso Máximo de Performance – (MPTOW – maximum
performance take off weigth)

– Peso máximo de decolagem limitado pela pista (field limit)
– Pelos gradientes de subida (cimb limit)
– Pelos obstáculos próximos à pista (obstacle limit)
– Pela velocidade máxima dos pneus (tire limit)
– Pelo freio (brake limit)

Abastecimento de Combustível

• Combustível de Decolagem (take off fuel) – Combustível nos
tanques quando o avião está na cabeceira da pista, pronto para
decolar.

• Combustível para Taxi (taxi fuel) – Combustível previsto para
o taxiamento.

• Abastecimento de Combustível (block fuel / total fuel) – É o
peso total do combustível nos tanques do avião – ANTES DA
PARTIDA DOS MOTORES.

Abastecimento de Combustível

• Combustível Reserva / Combustível Sobre o Destino
(reserve fuel / fuel over destination) – É a margem de
segurança além daquele previsto para o vôo. Se não ocorrer
nenhum previsto, o avião aterrará com este combustível.

• Combustível para a Etapa (trip fuel) – É o peso estimado do
combustível a ser consumido na viagem, da decolagem ao
pouso, SEM MARGEM DE SEGURANÇA.

Determinação do Peso Máximo de Decolagem (PMD) e da Carga
Máxima Disponível

• O peso máximo de decolagem PMD (maximum take
off weigth – MTOW) é obtido conforme a figura:

MLGW MAX. ESTRUTURAL MZFW
PERFORMANCE DECOLAGEM
+
+
TO
TRIP FUEL
FUEL

MENOR DOS PESOS SERÁ
MAXIMUM T. O WEIGTH

Determinação do Peso Máximo de Decolagem (PMD) e da Carga
Máxima Disponível

• Exemplo 1:

– Dados do avião X:

• MTOGW....................191.000 libras (estrutural de

decolagem)

• MPTOW....................180.000 libras (performance)
• MLW.........................160.000 libras
• MZFW.......................141.000 libras
• BOW.......................... 90.000 libras
• Take off fuel.............. 45.000 libras
• Trip fuel..................... 22.000 libras

Determinar: PMD e o Disponível

Determinação do Peso Máximo de Decolagem (PMD) e da Carga
Máxima Disponível

• Solução: Empregando a figura anterior:

MLW MZFW MTOGW MAX. PERF.

160.000 141.000

+ +

Trip fuel Take off fuel
22.000 45.000

182.000 lb 186.000 lb 191.000 lb 180.000 lb

O PMD é 180.000 libras, o menor dos pesos limitado por
performance.

• Para determinar o DISPONÍVEL é necessário achar o
PO:

PO  BOW  take off fuel  90.000  45.000
PO  135.000 libras
Disponível  180.000 - 135.000  45.000 libras

Determinação do Peso Máximo de Decolagem (PMD) e da Carga
Máxima Disponível

Exemplo 2: Um avião decola de Cuiabá (SBCY) para Araraquara
(SBAU). Os dados desse vôo são

PMED 20.400 kgf
PMZC 17.010 kgf
Peso máx. perf. 21.000 kgf
PMP 18.600 kgf
PBO 12.120 kgf
PAZC 16.900 kgf
Comb. na decolagem
Comb. na etapa 2.780 kgf
1.550 kgf

• Determinar:

1) Peso máximo de decolagem (PMD)
2) Peso Operacional (PO).
3) Carga máxima disponível.
4) Carga paga.
5) Peso no pouso.

Solução: PMZC PMED MAX. PERF.

PMP 17.010

18.600 +

+ Take off fuel
2.780
Trip fuel
1.550

20.150 lb 19.790 lb 20.400 lb 21.000 lb

1) PMD = 19.790 kgf (o menor dos pesos acima)

Para achar o combustível extra, devemos achar o PAD:
PAD = PAZC + combustível de decolagem
PAD = 16.900 + 2.780 = 19.680 kgf

Combustível extra = PMD – PAD = 20.150 – 19.680 = 470 kgf

Exemplo 3: Um avião decola de Porto Alegre (SBPA) para
Florianópolis (SBFL). Os dados desse vôo são

PMED 19.200 kgf
PMZC 13.000 kgf
Peso máx. perf. 19.000 kgf
PMP 17.600 kgf
PBO 11.100 kgf
PAZC 13.400 kgf
Comb. na decolagem
Comb. na etapa 2.120 kgf
950 kgf

Solução: PMZC PMED MAX. PERF.

PMP +

+ Take off fuel

Trip fuel

Exemplo 4: Um avião decola de Natal (SBNT) para João Pessoa
(SBJP). Os dados desse vôo são

PMED 21.000 kgf
PMZC 17.000 kgf
Peso máx. perf. 22.800 kgf
PMP 19.600 kgf
PBO 13.000 kgf
PAZC 13.400 kgf
Comb. na decolagem
Comb. na etapa 3.200 kgf
870 kgf

Solução: PMZC PMED MAX. PERF.

PMP +

+ Take off fuel

Trip fuel

Calcular a Máxima PAYLOAD ( Carga Paga, que são os Passageiros + Carga)

Peso Vazio Básico 100.500 lbs (BEW)
Máximo Peso Zero Combustível 138.000 lbs (MZFW)
Máximo Peso de Pouso 142.000 lbs (MLW)
Máximo Peso de Decolagem 184.200 lbs (MTOW)
Carga do Tanque de Combustível 54.000 lbs (FTL)
Combustível da Viagem 40.000 lbs (Fuel Trip)

Fórmula para calcular a posição do CG

CG = MomentoTotal
PesoTotal



O despachante de vôo, recebe uma consulta de vôo e fecha o contrato. Ainda ao
telefone ele solicita o PESO dos três passageiros que embarcarão.
A aeronave para este vôo será um monomotor para 4 Pessoas a bordo

Passageiro A = 115 Libras (115 x 0,4536 = 52 Kg)
Passageiro B = 212 Lbs (212 x 0,4536 = 96 Kg )
Passageiro C = 97 Lbs (97 x 0,4536 = 43 Kg)
Piloto = 140 Lbs (140 x 0,4536 = 63,5 Kg 6,5

O DOV leu na ficha de Peso e Balanceamento do Avião (deve estar obrigatoriamente dentro
de todos aviões) que a aeronave para este vôo tem os seguintes dados para Peso e
Balanceamento:

Peso Vazio e Peso Vazio CG = 1340 Lbs (EW e EWCG)
Braço = +37 polegadas
Máximo Peso Bruto = 2300 Lbs (MGW)
Limites do Passeio do CG = + 35.6 até 43.2 polegadas
Assentos dianteiros (2) Braço = +35”
Assentos traseiros (2) Braço = +72”
Combustível para o Vôo = 40 U.S. Gal = 40 x 6 = 240 Lbs (1 U.S. Gal = pesa 6 Lbs)
Máximo ALCANCE
Bagagem (máximo) = 60 Lbs
Braço do bagageiro = +92”



CG em % da MAC = Distância atrás da LEMAC x 100
MAC

LEMAC = estação 144
TEMAC = estação 206
MAC = 206" - 144" = 62" polegadas
CG está 17 polegadas atrás da LEMAC (144 + 17 = 161)
CG localizado na Estação 161