Operações II_aula 4_Balanceamento

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CAPÍTULO 8 
 
BALANCEAMENTO DE AERONAVES 
 
ARTIGO I 
 
PESO E EQUILÍBRIO 
 
8-1. DEFINIÇÕES 
 
a. Centro de Gravidade (CG) é o ponto sobre o qual o avião se equilibraria, 
caso pudesse ser suspenso por ele. 
 
b. Centro de Gravidade do Avião pronto para o carregamento (CGa) é o 
ponto em que a aeronave está balanceada, antes de se efetuar o embarque da 
carga (pessoal e material). 
 
c. Centro de Gravidade Ideal (CGi) é o ponto de equilíbrio e de condições 
ideais de vôo. 
 
d. Limite Dianteiro (LD) é o ponto mais avançado do compartimento de carga 
em que podemos colocar o CG do sistema. Se este limite for ultrapassado as 
características de vôo não serão satisfatórias. 
 
e. Limite Traseiro (LT) é o ponto mais recuado do compartimento de carga em 
que podemos colocar o CG do sistema. Da mesma forma, este limite não poderá 
ser ultrapassado sem alterar as características de vôo. 
 
f. Plano de Referência (PR) é um plano vertical imaginário, situado no nariz do 
avião, a partir do qual todas as distâncias horizontais são medidas para fins de 
balanceamento. 
 
g. Estação (E) são faixas existentes no compartimento de carga, medidas em 
polegadas, partindo do plano de referência. 
 
h. Braço (Br) é a distância do plano de referência ao CG da carga. 
 
i. Braço Médio (Brm) é o braço que se obtém, dividindo-se a soma dos 
momentos pela soma dos pesos das cargas, consideradas em conjunto. 
 
Brm = Mt : Pt 
 
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j. Momento (M) é o produto do peso de uma carga pelo braço, em relação a um 
PR. 
M = P x Br 
 
k. Momento Básico (Mb) é o momento encontrado na pesagem do avião ao 
sair da fábrica. 
Mb = Pb x CGb 
 
l. Momento Operacional (Mo) é o Mb mais a soma dos momentos dos itens 
necessários ao tipo de missão (Trip, óleo, Rç, Bag, Eqp Sbrl). É o produto do Po 
pelo CGo. 
Mo = Po x CGo 
 
m. Momento do Avião pronto para carregar (Ma) é o Mo mais o momento do 
combustível necessário ao cumprimento da missão. É o produto do Pa pelo CGa. 
 
Ma = Pa x CGa 
 
n. Momento total (Mt) é o momento do avião pronto para a decolagem. É o 
produto do Pt pelo CGt. 
Mt = Pt x CGt 
 
o. Momento da Carga (Mc) – É o produto do peso da carga pela estação que 
se coloca a mesma. 
Mc = Pc x E 
 
p. Momento Ideal (Mi) – É o momento que se deve obter para o balanceamento 
cair sobre o CGi. 
Mi = Pt x Cgi 
 
8-2. PRINCÍPIOS DE BALANCEAMENTO 
 
a. Levar em conta apenas os efeitos de variação do balanceamento longitudinal 
e horizontal. Os efeitos vertical e lateral são tão reduzidos que não afetam 
seriamente as características de manobra da aeronave. 
 
b. A localização do CG é de importância vital para a segurança do vôo. 
 
c. No cálculo das estações (E), obedece-se o princípio de braços e momentos. 
 
d. Para manter um balanceamento perfeito em torno de determinado ponto ou 
fulcro, deve existir uma relação definida entre os pesos e os braços de ambos os 
lados do fulcro. Esta relação deve ser tal, que os momentos sejam iguais, nos dois 
lados desse ponto. 
 
e. A figura a seguir mostra um sistema em equilíbrio ou balanceamento perfeito. 
Uma tábua leve apóia-se sobre um fulcro semelhante ao fio de uma faca. Um peso 
de 04 (quatro) libras está colocado sobre ela cinco polegadas à direita do fulcro. À 
esquerda, acha-se um peso de 02 (duas) libras. Como este peso é a metade do 
outro, deve ser colocado duas vezes mais distante do fulcro, ou seja, a 10 (dez) 
polegadas, para contrabalançar o peso maior. Se o peso menor fosse um terço do 
maior, deveria ser colocado três vezes mais distante e assim por diante. 
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f. Aplicando-se o princípio dos momentos, prova-se que os pesos estão 
balanceados em torno de um fulcro. 
 
 
 
 
 
 
Fig 8-1. Princípio dos momentos 
 
8-3. APLICACÃO DOS PRINCÍPIOS 
 
a. Imagina-se que os dois pesos mostrados na figura anterior, se acham 
colocados à mesma distância sobre a tábua, que agora, está apoiada como se vê na 
figura abaixo, e não mais sobre o fulcro único. 
 
15 in 6 in 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig 8-2. Princípio dos momentos 
 
b. Como achar o CG do sistema. Por definição, CG é o ponto onde o peso total 
dos dois objetos sobre a tábua pode ser considerado concentrado. O problema 
consiste, simplesmente, em encontrar o ponto onde deve ser localizado o fulcro que 
manterá o balanceamento e substituirá os dois apoios mostrados na figura. 
 
c. Para achar este ponto, aplicando o princípio dos momentos, é necessário, 
primeiramente, escolher um ponto de referência (ou origem) para medir os braços. 
Em casos como este, as medidas podem ser tomadas a partir de qualquer ponto. A 
extremidade direita da tábua parece ser um ponto conveniente para a origem das 
medidas e por isso será usada. 
 
d. Medidas a partir desse ponto de referência, o braço do peso de 4 libras é de 
6 in e o peso de 2 libras é de 21 in. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 lb 
4 lb 
10 in 5 in 
? 
 
 
 
 
 
4 lb 2 lb 
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e. O trabalho, a seguir, é o de calcular os momentos, pela multiplicação dos 
pesos e braços respectivos e, depois, fazer a soma dos pesos e dos momentos, 
dividindo-se então, o momento total pelo peso total. Aplicando-se este princípio a 
todas as aeronaves, teremos o equilíbrio do sistema sobre um ponto que é o CG do 
sistema. 
 
 
 
 
 
8-4. EXERCÍCIOS 
 
a. 1º Problema 
Onde se deve colocar uma carga de 3.500 lb, sabendo-se que o peso da 
aeronave pronta para o carregamento Pa é de 21.000 lb, o CGi é 220 in e o CGa 
218? 
 
b. 2º Problema 
Onde se deve colocar uma carga de 14.000 lb, em uma aeronave, 
conhecendo-se os seguintes dados: 
(1) Pa = 47.000 lb 
(2) CGa = 322 
(3) Cgi = 330 
c. 3º Problema 
A carga está devidamente amarrada na aeronave, estando o seu CG na 
estação 270. Deseja-se saber se a aeronave poderá decolar ou não. 
 
Dados complementares: 
(1) Pa = 24.000 lb 
(2) Pc = 7.000 lb 
(3) Cga = 219 
(4) LT = 228 
(5) LD = 214 
 
d. 4º Problema 
O senhor recebeu uma aeronave C-115 com Pa = 31.000 lb, CGa = 340. 
Colocou uma carga de 4.000 lb na estação 300 e outra de 3.000 lb na estação 400. 
Sabendo-se que o LD = 338 e o LT = 356, calcule: 
(1) Momento da aeronave pronta para carregar; 
(2) Momento total; 
(3) Centro de gravidade total; 
(4) A aeronave está em condições de voar? 
 
e. 5º Problema 
O senhor deverá providenciar o transporte de uma carga de munição e 
militares para atender a uma imposição do Escalão Superior. Para isto, fará uso de 
uma aeronave C-115 com Pb de 25.000 lb e ponto estação (CGb) 338. Esta 
aeronave está transportando 04 (quatro) tripulantes com 200 lb cada. A aeronave foi 
abastecida com 5.000 lb de combustível, o que alterou o seu CG para 340. 
Os militares foram distribuídos na aeronave nos assentos de Nr 17 a 28 na 
porta da direita e de 2 a 14 na esquerda. O CG dos militares é igual a 380. A 
PESOS BRAÇOS MOMENTOS 
 04 lb x 06 in = 24 lb.in 
 02 lb x 21 in = 42 lb.in 
 06 lb x CG = 66 lb.in 
 
CG = 66 / 6 lb = 11 in 
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munição, por comodidade, foi colocada num ponto cujo momento é igual a 50.000. 
Deseja-se saber se o avião poderá decolar com estas condições. 
 
Dados complementares: 
(1) PMD = 41.000 lb 
(2) PMA = 39.100 lb 
(3) CGi = 342 
(4) Peso de cada militar = 220 lb 
(5) Estação dos cunhetes de munição = 250 
(6) LD = 338 
(7) LT = 356 
(8) Compartimento de carga: da estação 162 a 522 
 (9) Para calcular o Po considerar desprezível os valore que não foram dados.