03Peso e Balanceamento

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    27-Nov-2015

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<ul><li><p> 3-1 </p><p>CAPTULO 3 </p><p>PESO E BALANCEAMENTO DE AERONAVES </p><p>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. </p><p>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. </p><p> Embora a aeronave no precise ser pe-sada, ela deve ser carregada, de modo que os </p><p>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. </p><p>Figura 3-1 Aeronave Suspensa pelo seu Centro de Gravidade. </p></li><li><p>3-2 </p><p>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. </p><p>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--</p><p>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. </p><p>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. </p><p>No existe uma regra fixa para a locali-zao do plano de referncia. </p><p>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. </p><p>Em algumas aeronaves antigas, em que o plano de referncia no indicado, pode-se se-lecionar qualquer plano de referncia que seja conveniente. </p><p>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 (-). </p><p>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. </p><p>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). </p></li><li><p>3-3 </p><p>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. </p><p>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. </p><p>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. </p><p>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. </p><p>Centro de Gravidade </p><p>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. </p><p>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. </p><p> Figura 3-2 Vrias localizaes do Plano de Re-</p><p>ferncia </p><p>Figura 3-3 Plano de Referncia, Brao, c.g. e Limites do c.g. </p><p>(a) Localizao na parede de fogo </p><p>(b) Localizao no nariz </p><p>(c) Localizao no nariz </p><p>(d) Linha de centro no ponto de rotao</p></li><li><p> 3-4 </p><p>Peso Mximo </p><p>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 peso inclui o peso da clula, grupo motopropulsor, equipamentos necessrios, lastro fixo, fluido hidrulico, leo e combustvel residuais. leo e combustvel residuais so os flui-dos que no so normalmente drenados, devido sua localizao nas linhas ou nos tanques e reservatrios. As informaes referentes aos fluidos residuais nos sistemas da aeronave e, que devem ser includas no peso vazio, sero indicadas na Especificao da Aeronave. Carga til A carga til da aeronave determinada pela subtrao do peso vazio do peso bruto m-ximo permissvel. Para as aeronaves homologa-das nas categorias normal e utilitria, deve ha-ver duas cargas teis nos registros de peso e balanceamento. Uma aeronave com um peso vazio de 900 libras, ter uma carga til de 850 libras se o peso mximo permissvel para a categoria nor-mal for de 1750 libras. Quando a aeronave for operada na categoria de utilitria, o peso bruto mximo pode ser reduzido para 1500 libras, com um decrscimo correspondente na carga til para 600 libras. Algumas aeronaves possu-em a mesma carga til, independentemente da categoria em que foram homologadas. A carga til consiste do mximo de leo, combustvel, bagagem, piloto, co-piloto e mem-bros da tripulao. A reduo no peso de um </p><p>item, quando possvel, poder ser necessria para que a aeronave permanea dentro do peso mximo permitido para a categoria em que esti-ver operando. A determinao destes pesos chamada de verificao do peso. Centro de Gravidade do Peso Vazio O centro de gravidade do peso vazio, abreviado por CGPV, o c.g. de uma aeronave em sua condio de peso vazio. Ele parte es-sencial do registro de peso e balanceamento da aeronave. Por si, ele no tem qualquer utilidade, mas serve como base para outras computaes, e no, como uma indicao do que ser o c.g. carregado. O CGPV computado quando da pesa-gem da aeronave, utilizando-se frmulas espec-ficas para aeronaves com trem de nariz e para aeronaves com bequilha. Passeio do Centro de Gravidade do Peso Va-zio O passeio do CGPV uma variao permissvel dentro dos limites do c.g. Quando o CGPV da aeronave cai dentro desta faixa, fica impossvel exceder os limites do CGPV utili-zando-se os arranjos de carregamento da especi-ficao padro. Nem todas aeronaves possuem estas faixas especificadas em suas Folhas de Dados de Certificao de Tipo. Quando indica-da, a faixa somente vlida se a aeronave for carregada conforme a especificao padro. A instalao de itens no listados na especificao padro no permite a utilizao desta faixa. Passeio do Centro de Gravidade Operacional O passeio do c.g. operacional a distn-cia compreendida entre os limites dianteiro e traseiro do c.g., indicado na Especificao da Aeronave ou nas Folhas de Dados de Certifica-o de Tipo. Estes limites, determinados durante as fases de projeto e fabricao, so posies extremas do c.g. carregado permissveis, aplic-veis dentro dos regulamentos que controlam o projeto da aeronave. Estes limites so apresen-tados em porcentagem da CAM (Corda Aerodi-nmica Mdia) ou em polegadas de distncia do plano de referncia. A localizao do c.g. da aeronave carre-gada deve permanecer dentro destes limites em </p></li><li><p>3-5 </p><p>qualquer tempo. A aeronave apresenta instru-es detalhadas para a determinao da distri-buio de carga atravs de letreiros, inscries, cartas de carregamento e reguladores de carga. Corda Aerodinmica Mdia - CAM CAM a corda mdia da asa. A seco transversal da asa, (do bordo de ataque ao bordo de fuga uma seco de aeroflio). </p><p>Uma corda uma linha imaginria tra-ada paralela ao aeroflio, do bordo de ataque ao bordo de fuga da seco, a CAM de uma asa de corda constante seria o mesmo que a corda real da asa. </p><p>Qualquer desvio do plano retangular da asa afetar o comprimento da CAM e a distn-cia resultante entre o bordo de ataque da CAM e o bordo de ataque da asa da aeronave. </p><p> A figura 3-4 mostra a CAM para uma </p><p>aeronave com asa enflechada.</p><p>Figura 3-4 O c.g. mostrado em relao corda aerodinmica mdia. </p><p>O c.g. da aeronave normalmente colo-cado na posio dianteira mxima do centro de presso da CAM, para que se obtenha a estabi-lidade desejada. Devido relao existente en-tre a localizao do c.g. e os momentos produ-zidos pelas foras aerodinmicas, sendo a sus-</p><p>tentao o maior deles, a localizao do c.g. normalmente expresso em relao asa. Isto feito especificando-se o c.g. em porcentagem da CAM da asa. A localizao da CAM, em relao ao plano de referncia, fornecida nas Especifica-</p></li><li><p>3-6 </p><p>es da Aeronave ou nas Folhas de Dados de Certificao de Tipo; no Registro de Peso e Ba-lanceamento; ou no Manual de Vo da Aerona-ve. Computa-se a localizao do c.g. em porcentagem da CAM como segue: (1) Encontra-se a diferena existente na dis-</p><p>tncia entre o ponto de localizao do c.g. do peso vazio e o plano de referncia; e a distncia entre o bordo de ataque da CAM e o plano de referncia. </p><p>(2) Divide-se a diferena pelo comprimento da CAM. </p><p>(3) Multiplica-se o resultado por 100. (4) O resultado final ento expresso em por-</p><p>centagem. A figura 3-5 apresenta um exemplo de problema que utiliza a equao para o cmputo da porcentagem da CAM. Meios de Nivelamento da Aeronave Existem pontos de referncia para o ni-velamento da aeronave no solo. Estes pontos so determinados pelo fabricante e so indica-dos nas Especific...</p></li></ul>

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