Peso e Balanceamento Introdução Ciências Aeronáuticas Prof. Elson Avallone Ciências...

Peso e BalanceamentoIntrodução

Peso e BalanceamentoIntrodução

Ciências Aeronáuticas

Prof. Elson Avallone

Ciências Aeronáuticas

Prof. Elson Avallone

PesosPesos

• Fator de Carga

• Velocidade Máxima

• Velocidade Mínima

• Pesos Máximos

A partir desses dados é dimensionada a estrutura da aeronave

• 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 EstruturaisPesos Estruturais

• O único que necessita de definição é:– PMZC – Peso máximo de uma aeronave

totalmente carregado faltando apenas o combustível nas asas


• 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

• 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 OperacionaisPesos Operacionais

• Peso Básico Operacional (PBO) (basic operational weigth – BOW ou dry operational weigth – DOW)


etc)jornais, bebidas, ,(refeições

copa bagagens com tripulaçãoPBPBO

• Peso Operacional – PO (operational weigth – OW)


decolagem de lcombustíve PBO PO

• Peso Zero Combustível – PAZC (actual zero fuel weigth – AZFW)


paga carga PBO PAZC

• Peso de Decolagem – PAD (take off weigth – TOW) – É a soma:


decolagem de lcombustíve AZCP PAD

paga carga PO PAD

ou

• 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

+

+

+

• Peso de Pouso – PAP (landing weigth – LW)


fuel) (trip etapa na consumido lcombustíve - PAD PAP

• 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)


• 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)


• 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 CombustívelAbastecimento 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.

Abastecimento de CombustívelAbastecimento de Combustível

• 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

+ +

• 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



• Solução: Empregando a figura anterior:



MLW MZFW

+141.000160.000

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.

• Para determinar o DISPONÍVEL é necessário achar o PO:



libras 135.000 PO

45.00090.000 fuel off take BOW PO

libras 45.000135.000-180.000 Disponível Notar que a carga paga estrutural é:

libras 51.00090.000-141.000BOW-MZFW

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.



PMED 20.400 kgf

PMZC 17.010 kgf

Peso máx. perf. 21.000 kgf

PMP 18.600 kgf

PBO 12.120 kgf

PAZC 16.900 kgf

Comb. na decolagem 2.780 kgf

Comb. na etapa 1.550 kgf

Exemplo 2: Um avião decola de Cuiabá (SBCY) para Araraquara (SBAU). Os dados desse vôo são

• Determinar:1) Peso máximo de decolagem (PMD)2) 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)?

3) 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?

4) Levando a carga extra, quanto de combustível extra poderá ser transportado?





PMP PMZC

+17.01018.600

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)



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



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

1) Aumento das velocidades de decolagem, aterragem, estol, corridas de decolagem e de aterragem e consumo de combustível.

2) Redução do ângulo e razão de subida, tetos absolutos e de serviço, alcance, autonomia, velocidade máxima, controlabilidade do avião, etc.

3) 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 ExcessivosConseqüências do Emprego de Pesos Excessivos

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