¿Cuál es el sistema de coordenadas utilizado en un avión?

Las estaciones (STA), generalmente las estaciones de fuselaje (FS), designan la ubicación a lo largo de la aeronave, aumentando desde la nariz hasta la cola. Generalmente, la estación 0 está en algún lugar frente al avión. Una de las razones es que si el avión se hace más largo, no habrá estaciones negativas y las secciones del avión mantendrán sus números de estación. FS 100 también se puede colocar en una ubicación importante (se parece al cortafuegos de abajo).

Las líneas de agua (WL) designan la ubicación en la altura de la aeronave, desde el suelo hacia arriba. Probablemente ya pueda adivinar que estos son remanentes de la industria marina. Al igual que las estaciones, la línea de agua 0 generalmente está un poco por debajo de la aeronave, posiblemente para tener WL 100 en el centro del fuselaje, o WL 0 podría estar en la parte inferior del fuselaje.

Las líneas de tope (BL) designan la ubicación izquierda/derecha en la aeronave, generalmente centrada en el medio.

Si bien el sistema principal se basa en todo el avión, las diferentes partes (como las alas) tienen su propio sistema de STA, WL y BL.

Las estaciones generalmente se encuentran en cualquier unidad que se utilice para la aeronave. En los EE. UU., esto es pulgadas.

Consulte este enlace para ver un ejemplo y una explicación más detallada.

Para ver una imagen similar a la siguiente pero con más detalles, consulte aquí .

Existe una gran variabilidad entre los fabricantes de aeronaves en cuanto a cómo hacen referencia a las ubicaciones físicas en sus aviones, especialmente a lo largo del eje longitudinal. Incluso dentro de una empresa, a veces se utilizan diferentes esquemas para diferentes modelos.

Por ejemplo, en los aviones Boeing 747-100, -200, -300 y -400, el dato de referencia es de 90 pulgadas frente a la nariz del avión. ¿Por qué 90? Porque la punta de la sonda de prueba de 90 pulgadas para la calibración del tubo de Pitot en el avión original era el punto cero.

Sin embargo, para el 767-300, el dato de referencia es 28,5 pulgadas detrás del morro del avión, lo que por supuesto significa que los cálculos de peso y balance tienen que lidiar con brazos negativos.

Boeing utiliza dos sistemas para referirse a una ubicación del eje longitudinal. El Manual de Carga y Control de Peso y Equilibrio de Boeing lo expresa así:

Balance Arm (BA) Una medida real de la distancia de proa a popa, en pulgadas, desde un punto de referencia fijo. El dato fijo es seleccionado por el fabricante del avión. Los brazos de equilibrio se utilizan en los cálculos de peso y equilibrio.

Body Station (BS) Una ubicación de fabricación en el avión. Para el primero de un modelo de avión, las BS son continuas desde la parte delantera hasta la popa del avión. Para versiones posteriores que se estiran (es decir, se agregan inserciones de fuselaje) o se encogen (es decir, se eliminan secciones de fuselaje), BS se vuelve discontinuo, por razones de fabricación.

Otro sistema para hacer referencia a un punto a lo largo del eje longitudinal es el porcentaje de la cuerda aerodinámica media (%MAC), y que yo sepa, esto está estandarizado. Los límites de CG para las diversas envolventes operativas (peso de combustible cero, rodaje, despegue, aterrizaje y otros) utilizan el %MAC para el eje x y el peso para el eje y. Por lo tanto, los cálculos de peso y balance arrojan el CG real en, digamos, pulgadas, y luego lo traducen a %MAC para ver si el CG se encuentra dentro de los sobres operativos. El cálculo es sencillo. Tome el CG en pulgadas, reste el borde de ataque del MAC, divida por la longitud del MAC y multiplique por 100.

Tenga en cuenta que para fines de cálculo del CG, las alas deben usar el mismo sistema de referencia que el fuselaje (o tenerlo traducible en referencia al fuselaje) porque el CG de los tanques de combustible varía según la cantidad de combustible que haya.

Por lo general, los aviones de carga de fuselaje ancho tienen limitaciones de desequilibrio lateral, y para eso se utiliza el sistema de referencia lateral. Para el 747-400, por ejemplo, el desequilibrio lateral máximo es de 10 000 000 pulgadas-libras hasta 846 000 libras. A partir de ahí desciende a 3.340.000 pulgadas-libras a 913.000 libras.

Que yo sepa, no existe un sistema de coordenadas para describir ubicaciones en el fuselaje de un avión. Existen medidas a lo largo del eje longitudinal de la aeronave para las medidas del centro de gravedad. Estas medidas se realizan como una medida de "brazo" desde un punto arbitrario estándar, conocido como el datum. Las ubicaciones de medición específicas son "estaciones". Hasta donde yo sé, no hay una necesidad real de tener mediciones en los otros 2 ejes.

Para ubicar componentes con fines de mantenimiento, mi experiencia con los manuales técnicos generalmente describe las ubicaciones verbalmente, como "el actuador de la aleta se puede ubicar adelante del riel interno de la aleta".

Mi experiencia es principalmente con aviones de pistón ligero y jets corporativos, podría ser diferente con aviones más grandes.