Peso e Balanceamento Introdução

1. Peso e BalanceamentoIntrodução Ciências Aeronáuticas Prof. Elson Avallone

2. Pesos • Fator de Carga • Velocidade Máxima • Velocidade Mínima • Pesos Máximos A partir desses dados é dimensionada a estrutura da aeronave

3. Pesos Estruturais • 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)

4. Pesos Estruturais • O único que necessita de definição é: • PMZC – Peso máximo de uma aeronave totalmente carregado faltando apenas o combustível nas asas

5. 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

6. Pesos Operacionais • 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

7. Pesos Operacionais • Peso Básico Operacional (PBO)(basic operational weigth – BOW ou dry operational weigth – DOW)

8. Pesos Operacionais • Peso Operacional – PO(operational weigth – OW)

9. Pesos Operacionais • Peso Zero Combustível – PAZC(actual zero fuel weigth – AZFW)

10. Pesos Operacionais • Peso de Decolagem – PAD(take off weigth – TOW) – É a soma: ou

11. Pesos Operacionais • Carga Paga – É a soma: + Peso dos passageiros (75 kgf/pax incluindo a bagagem de mão) Bagagens entregues no Check-in + + Carga (indicada no manifesto de carga) Correio

12. Pesos Operacionais • Peso de Pouso – PAP(landing weigth – LW)

13. 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)

14. Pesos Operacionais • 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)

15. 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.

16. 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.

17. 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: MAX. PERFORMANCE ESTRUTURAL DECOLAGEM MLGW MZFW + + T O FUEL TRIP FUEL MENOR DOS PESOS SERÁ MAXIMUM T. O WEIGTH

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

19. Determinação do Peso Máximo de Decolagem (PMD) e da Carga Máxima Disponível • Solução: Empregando a figura anterior: MLW MAX. PERF. MZFW MTOGW 160.000 141.000 + + Trip fuel Take off fuel 160.000 45.000 191.000 lb 180.000 lb 141.000 lb 186.000 lb O PMD é 180.000 libras, o menor dos pesos limitado por performance.

20. Determinação do Peso Máximo de Decolagem (PMD) e da Carga Máxima Disponível • Para determinar o DISPONÍVEL é necessário achar o PO: 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.

21. 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

22. Determinação do Peso Máximo de Decolagem (PMD) e da Carga Máxima Disponível • 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?

23. Determinação do Peso Máximo de Decolagem (PMD) e da Carga Máxima Disponível Solução: PMP MAX. PERF. PMZC PMED 18.600 17.010 + + Trip fuel Take off fuel 1.550 2.780 20.400 lb 21.000 lb 20.150 lb 19.790 lb 1) PMD = 19.790 kgf (o menor dos pesos acima)

24. 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

25. 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

26. Conseqüências do Emprego de Pesos Excessivos • 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.