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MANUALCÁLCULOPESO Y BALANCEAVIONES LIVIANOSVer 6.3Ernesto Santander Campillo - Piloto Inspector DGAC - Chile

NOTAS DEL AUTOR El presente manual tiene por objeto refrescar conocimientos, ampliarlos yaclarar ciertas dudas relacionadas con el cálculo de Peso y Balance, en avionespequeños, es decir, de hasta 5.700 kilos, llamados de Aviación General (nocomercial) Lo primero es hacer presente que existen diferentes formas de efectuar elcálculo de Peso y Balance (Weight & Balance), dependiendo de la marca,modelo y año de fabricación de la aeronave a utilizar. Revisaremos las dos masusadas. Antes de iniciar los cálculo, se revisará algunos conceptos, luego, seguiremoscon los alcances teóricos de estos cálculos y sus implicancias, para finalizarcon ejercicios de cálculo. Para ello utilizaremos tablas de las aeronaves mas comunes (en los ClubesAéreos y particulares). Se hace presente que la mayoría de los dibujos, los gráficos y tablas usados eneste Manual NO son de creación del autor, sino que han sido obtenido deManuales, Archivos o Presentaciones, desconociendo el autor original, por loque no es posible citar las fuentes.iErnesto Santander Campillo - Piloto Inspector DGAC - Chile

INDICEPáginasPalabras del AutoriÍndiceiiConceptos1–5Peso6 - 10 Método de cálculo de 2 columnas11 – 14 Método de cálculo de 3 columnas15 – 18Balance19 – 20 Usando la tabla Center of Gravity Moment Envelope21 – 24 Usando la tabla Center o Gravity Limits25 – 26 Usando la C.G. Range and Weight27 – 28Apéndices29 – 31Otras publicaciones32Agradecimientos y contacto33iiErnesto Santander Campillo - Piloto Inspector DGAC - Chile

CONCEPTOS1Ernesto Santander Campillo - Piloto Inspector DGAC - Chile

Conceptos Tal como se explica en estedibujo, el Momento es laresultante de multiplicar elPeso por el Brazo. El Brazo, es la distancia quese tiene desde un punto dereferencia, llamado Datum,hasta el punto donde sepondrá el peso, esto es,asiento de Piloto y Pasajero,zonas de Pasajeros, Carga,etc.2Ernesto Santander Campillo - Piloto Inspector DGAC - Chile

Conceptos La ubicación del Datum la determina el fabricante, en forma antojadiza, y éstepuede estar ubicado en el cono de nariz, detrás del corta fuego, en la raíz delborde de ataque del ala, etc., donde estime el constructor. Con ese puntoestablecido, se tomarán las distancias desde este punto hasta donde sepondrá un determinado peso (brazo), y luego de eso se podrá establecer queimportancia o ingerencia tiene ese peso respecto a la estiba del avión.3Ernesto Santander Campillo - Piloto Inspector DGAC - Chile

Siguiendo con el tema de“CONCEPTOS”,enunmanual de entrenamientopara la aeronave Cessna210,laFlightSafetyFundation, entrega algunasdefiniciones que nos sirvenpara fines de instrucción. DichasdefinicionessonDatum, Estación (Station),Brazo (Arm) y Momento(Moment).4Ernesto Santander Campillo - Piloto Inspector DGAC - Chile

En esta página se muestra laecuación entre el Peso(Weight), Momento (Moment)y Brazo (Arm). Seguido se entregan nuevasdeficiones, como Centro deGravedad o CG (Center ofGravity), Bazo del CG (CGArm), Peso Vacío Estandart(Standart Empty Weight),Carga Útil(Useful Load),Peso Máximo en Rampa(Maximun Ramp Weight),Maximo Peso al Despegue(Maximun Takeoff Weight),Máximo Peso al aterrizaje(Maximun Landing Weight) yTara (Tare).5Ernesto Santander Campillo - Piloto Inspector DGAC - Chile

PESO(WEIGHT)6Ernesto Santander Campillo - Piloto Inspector DGAC - Chile

PESOCONSIDERACIONES Antes de realizar cálculos, lo primero es indicar que se debecontar con el Manual del Avión, el cual puede recibir tanto ladenominación de PHO (Pilotos Owner Handbook) o el OwnerManual, según marca, modelo y año de fabricación. Este manual debe estar actualizado y siempre a bordo de laaeronave. En él debe estar ingresado copia del certificado del último pesajede la aeronave. Dicho pesaje no puede ser de mas de 10 años de antigüedad, encaso contrario, este dato no sirve. En los Apéndice 1 y 2, se adjuntan unas copias de uno de losformatos posibles del Certificado de Pesaje.7Ernesto Santander Campillo - Piloto Inspector DGAC - Chile

PESOCONSIDERACIONES (CONTINUACIÓN) Para comenzar a usar las tablas de cálculo, debemos tenerpresente el concepto de Peso Máximo de Despegue (PMD), aquelque nos indicará si estamos operando dentro de los límitesestablecidos por el fabricante, para nuestra aeronave. En otraspalabras, si nuestra aeronave, al momento de efectuar un vuelo,tiene un peso igual o inferior al que es capaz de levantar. Estoserá muy importante, tanto que si nos sobrepasamos al momentode querer iniciar un vuelo, deberemos bajar carga para operardentro de lo certificado. También debemos entender que podrían existir excepciones. Enaeronaves de fabricación reciente, se incorpora el concepto depeso en rampa, lo que significa que del Peso Máximo deDespegue (PMD), nos podemos pasar en una determinadacantidad de libras máximas, al momento de poner en marcha, enunas cuantas libras de combustible, debido a que en la puesta enmarcha, rodaje y prueba de motor, se consumirá una cantidad decombustible, lo que permitirá que al comenzar la carrera dedespegue, estaremos dentro del peso máximo permitido aldespegue.8Ernesto Santander Campillo - Piloto Inspector DGAC - Chile

PESOCONSIDERACIONES (CONTINUACIÓN) Otra consideración súper importante es indicar que existenvarios tipos de tablas para calcular el Peso al despegue de laaeronave. Dependerá de la marca, modelo y año de fabricación,la forma de calcular, es decir, por ejemplo podemos tener unaforma de calcular, con tablas totalmente diferentes, para unCessna C172, pero de distintos años de fabricación. En lo general, podremos encontrar tablas de cálculos de 2 y 3columnas. Iniciaremos el cálculo con 2 columnas, para luego ver el cálculocon tablas de 3 columnas.9Ernesto Santander Campillo - Piloto Inspector DGAC - Chile

CONSIDERACIONESPara el caso de las aeronavesCessna, todo inicia en el Capítulo6, del respectivo Manual de laAeronave. Tal como se observaen la figura de la derecha.Lo primero será efectuar elcálculo de Peso y luego con losdatos obtenidos, se realizará unadeterminación del Balance que setiene, con el peso actual, paraprecisar la ubicación del Centrode Gravedad (CG) y asídeterminar si la aeronave seencuentra bien o mal estibada.10Ernesto Santander Campillo - Piloto Inspector DGAC - Chile

METODO DE CALCULODE 2 COLUMNAS11Ernesto Santander Campillo - Piloto Inspector DGAC - Chile

Para iniciar el cálculo de Peso,tomaremos la figura 6.5, en la cualaparecen dos columnas usadas paramostrar un ejemplo de cálculo con eltítulo “SAMPLE AIRPLANE”.En caso de tener pesos en kilos, esnecesario multiplicar los pesos enkilos por 2,2 para obtener libras.Ejemplo:En las columnas de ejemplos, la subcolumna “Weight”, se pusieron todoslos pesos, por cada item señalado.Por cada peso obtenido, se buscó surespectivo “Momento”, utilizando paraello, la tabla 6.6 (se verá el como el lasiguiente trasparencia).Una vez realizado lo anterior, se sumótodos los pesos, los cuales sumaron2.300 libras.Para esta aeronave, el Peso Máximoal Despegue (PMD) es 2.300 libras,por lo que para este ejemplo se estaoperando justo dentro del límite de laaeronave.12Ernesto Santander Campillo - Piloto Inspector DGAC - Chile

Para determinar el Momento de cadaPeso, usando la tabla 6.6, se debetomar el Peso (en Libras) de cadaitem a calcular y trazar una líneahorizontal, desde el eje de las “y”(load weight) hasta cortar la diagonaldel item deseado, luego dibujar unalínea vertical hasta el eje “X” (loadmoment / 1000) para poder obtener elMomento respectivo.EJEMPLO:Usando la tabla 6-5, tenemos quepara las 240 libras de combustibleabordo, al hacer el cruce del Peso,con la diagonal de Fuel, obtendremossu correspondiente Momento es de11,5. Si revisamos la tabla anterior (65), podremos comprobar que ese datoes correcto.De esta misma forma, se deberealizar cada cálculo, por cada itemsque lo requiera hasta completar todoslos datos de la tabla.13Ernesto Santander Campillo - Piloto Inspector DGAC - Chile

Una vez llenada ambas columnas, esdecir“Weight”y“Moment”,corresponde sumar ambas columnas,para obtener los respectivos totales.Para este caso fueron 2.300 libras y103.2 lbs /1000.Como ya se dijo, estamos operandodentro del PMD certificado para estaaeronave, por lo que no seríanecesario adoptar medidas de bajarpeso para realizar este vuelo.Lo que corresponde ahora esdeterminar si este peso se encuentrabien estibado. Eso se verá acontinuación en la parte Balance.14Ernesto Santander Campillo - Piloto Inspector DGAC - Chile

METODO DE CALCULODE 3 COLUMNAS15Ernesto Santander Campillo - Piloto Inspector DGAC - Chile

CONSIDERACIONES Existe otra forma de realizar los cálculos, usando tablas que tienen 3columnas, lo cual simplifica mucho el cálculo de Peso.El cálculo es muy similar y la forma de analizar sus resultados es lamisma, respecto al PMD y el CG.16Ernesto Santander Campillo - Piloto Inspector DGAC - Chile

Aquí se presente una tabla de 3columnas, en la que la novedadrespecto a la tabla de 2 columnas esque aquí tenemos una primeracolumna “Weight” con los pesos (enlibras), una segunda columna “ArmAft Datum” con un datos preestablecido, el cual indica la distanciaque existe entre el Datun y el puntodonde pondremos el peso, éste se leconoce también como “Brazo” y esun dato que ya esta establecido y elcual no modificaremos.Por último tenemos la terceracolumna “Moments”, en la cual sedebe poner la resultante demultiplicar el valor del Peso por elBrazo, por cada items que debemoscalcular.PIPER AIRCRAFTCORPORATIONSECTION 6WEIGHT & BALANCEPA-28-236, DAKOTAWeight(Lbs)Arm AftDatum(inches)178083,7148986Pilot and Front Passenger34080,527370Pasenger (Rear Seats)300118,135430Fuel (72 Gallons Maximum)4329541040Baggage (200 Lbs 0,5266061Basic Empty WeightRamp Weight (3011 Lbs Maximum)Fuel allowances for engine start, taxiand run-upTakeoff Weight (3000 Lbs. Maximum)Moment(In-Lbs)EJEMPLO:Para el cálculo del item “Peso BásicoVacio”, tenemos 1780 libras, que almultiplicar por el dato fijo 83,7, nosda un Momento para ese item de148986.Totals must be within approved weight and C.G. lomits. It is the responsibilityof the airplane ownerand the pilot to insure that the airplane is loadedproperly. The Basic Empty Weight C.G. is noted on the Weight and BalanceData Form (Figure 6-5). If the airplane has been altered, refer to the Weightand Balance Record for this information.17Ernesto Santander Campillo - Piloto Inspector DGAC - Chile