Peso e Balanceamento Introducao aula digital

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Peso e Balanceamento
Introdução
Ciências Aeronáuticas
Prof. Elson Avallone
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Pesos
Fator de Carga
Velocidade Máxima
Velocidade Mínima
Pesos Máximos
A partir desses dados é dimensionada a estrutura da aeronave
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Os principais são:
Peso máximo de decolagem – PMED (maximum take off gross weigth - MTOGW)
Peso máximo estrutural de pouso – PMEP (maxmum 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
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O único que necessita de definição é:
PMZC – Peso máximo de uma aeronave totalmente carregado faltando apenas o combustível nas asas
Pesos Estruturais
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O abastecimento de combustível reduz a flexão nas asas
Pesos Estruturais
A estrutura da aeronave é projetada para suportar esses pesos e fatores de carga previstos em projeto.
Caso sejam ultrapassados poderão ocorrer deformações permanentes
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Peso Básico (PB) (basic weigth ou empty weigth EW) – É o avião vazio incluindo fluid hidráulico, óleo, combustível não drenável, poltronas na versão passageiros e os equipamentos fixos.
A fábrica informa esse peso
Deve ser periodicamente pesado por razões de: 
Pintura – adição de novos equipamentos – modificações estruturais – grandes revisões – acúmulo de umidade, etc
Pesos Operacionais
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Peso Básico Operacional (PBO) (basic operational weigth – BOW ou dry operational weigth – DOW)
Pesos Operacionais
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Peso Operacional – PO (operational weigth – OW)
Pesos Operacionais
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Peso Zero Combustível – PAZC (actual zero fuel weigth – AZFW)
Pesos Operacionais
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Peso de Decolagem – PAD (take off weigth – TOW) – É a soma:
Pesos Operacionais
ou
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Carga Paga – É a soma:
Pesos Operacionais
Peso dos passageiros (75 kgf/pax incluindo a bagagem de mão)
Bagagens entregues no Check-in
Carga (indicada no manifesto de carga)
Correio
+
+
+
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Peso de Pouso – PAP (landing weigth – LW)
Pesos Operacionais
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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)
Pesos Operacionais
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Peso Máximo de Pouso – PMP (maximum landing weigth – MLW)
É o peso máximo de acordo com as condições da pista e meteorológicas do aeroporto de destino.
Não pode ser maior que o PMEP (peso máximo estrutural de pouso)
Pesos Operacionais
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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
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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.
Abastecimento de Combustível
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O peso máximo de decolagem PMD (maximum take off weigth – MTOW) é obtido conforme a figura:
Determinação do Peso Máximo de Decolagem (PMD) e da Carga Máxima Disponível
MLGW
MAX. PERFORMANCE
ESTRUTURAL DECOLAGEM
MZFW
MENOR DOS PESOS SERÁ MAXIMUM T. O WEIGTH
TRIP FUEL
T O FUEL
+
+
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Exemplo 1:
Dados do avião X:
MTOGW....................161.000 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
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Solução: Empregando a figura anterior:
Determinação do Peso Máximo de Decolagem (PMD) e da Carga Máxima Disponível
MLW
MZFW
+
141.000
160.000
160.000
Trip fuel
141.000 lb
+
45.000
Take off fuel
186.000 lb
MTOGW
MAX. PERF.
191.000 lb
180.000 lb
O PMD é 180.000 libras, o menor dos pesos limitado por performance.
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Para determinar o DISPONÍVEL é necessário achar o PO:
Determinação do Peso Máximo de Decolagem (PMD) e da Carga Máxima Disponível
Notar que a carga paga estrutural é:
A carga paga estrutural é superior ao disponível, o mesmo acontecendo com o peso máximo estrutural de decolagem que é superior máximo de decolagem. Em outras palavras: nessa decolagem a estrutura do avião suporta a carga paga e peso de decolagem superiores àqueles limitados pela performance do avião.
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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
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Determinar:
Peso máximo de decolagem (PMD)
Devido às condições meteorológicas adversas, o comandante deseja decolar com o máximo de combustível, sem ultrapassar os limites do avião. Qual será o máximo de combustível extra (além dos 2.780 kgf)?
Na última hora, o gerente do aeroporto pede para transportar uma carga urgente que acaba de chegar. Se o comandante desistir de levar o combustível extra, qual será a carga extra que poderá ser transportada?
Levando a carga extra, quanto de combustível extra poderá ser transportado?
Determinação do Peso Máximo de Decolagem (PMD) e da Carga Máxima Disponível
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Determinação do Peso Máximo de Decolagem (PMD) e da Carga Máxima Disponível
PMP
PMZC
+
17.010
18.600
1.550
Trip fuel
20.150 lb
+
2.780
Take off fuel
19.790 lb
PMED
MAX. PERF.
20.400 lb
21.000 lb
Solução:
1) PMD = 19.790 kgf (o menor dos pesos acima)
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Determinação do Peso Máximo de Decolagem (PMD) e da Carga Máxima Disponível
2) Como o PMZC não limita o combustível, devemos considerar o próximo limitante, que é o referente ao PMP: 20.150 kgf
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
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Determinação do Peso Máximo de Decolagem (PMD) e da Carga Máxima Disponível
3) O disponível é limitado pelo PMZC, logo:
Disponível = PMZC – PAZC = 17.010 – 16.900 = 110 kgf
4) Nesse caso, o combustível extra será:
470-110 = 360 kgf
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Aumento das velocidades de decolagem, aterragem, estol, corridas de decolagem e de aterragem e consumo de combustível.
Redução do ângulo e razão de subida, tetos absolutos e de serviço, alcance, autonomia, velocidade máxima, controlabilidade do avião, etc.
Se forem superados os pesos extruturais, poderão ocorrer em partes solicitadas: 
Devormações permanentes
Fissuras e trincas
Em casos extremos – ruptruas de peças e mesmo a queda do avião.
Esses mesmos efeitos também poderão ser obtidos com pesos corretos PORÉM com fatores de carga excessivos.
Conseqüências do Emprego de Pesos Excessivos