¿Cómo mide un avión comercial su peso/masa?

Respuesta corta

La determinación de masa y centrado (o peso y centrado) es una tarea crítica para la tripulación, un error en esta operación puede tener consecuencias trágicas.

1. El pesaje de pasajeros y equipaje de mano es obligatorio según la normativa.
   
   En esta operación se pueden utilizar pesos estándar predeterminados o pesos reales. Las aerolíneas suelen utilizar tablas predeterminadas. Los valores de las tablas tienen en cuenta diferentes tipos de viajes (por ejemplo, regulares y chárter).

2. Si bien se debe verificar el peso, la ubicación del centro de gravedad es de igual importancia. También se tiene en cuenta la distribución de los pasajeros en la aeronave.

3. Las aeronaves no se pesan antes de cada vuelo, pero el peso vacío básico debe conocerse y verificarse periódicamente según la normativa.
   
   Los aviones se pesan simplemente usando balanzas debajo de los vagones :-)
   
   
   ( fuente )
   
   El otro método es usar gatos. Vea más abajo para ver una imagen.

Así que esta fue la respuesta corta. Para entender por qué y cómo equilibrar el avión, hay muchos elementos que introducir. Para aquellos interesados, ¡continúen!

Peso...

Los diferentes elementos que componen el peso de despegue:

Todos estos elementos deben determinarse antes del rodaje y el despegue.

La masa de estos elementos es necesaria para comprobar que no se superan los diferentes pesos máximos. Sin embargo, hay otro aspecto de las masas que necesita ser asegurado: ¿Dónde están ubicadas las masas?

• Tomando el ejemplo de KeithS , si hay mucha gente pesada agrupada en la sección delantera, podemos tener un problema en Vr , incluso si no se supera el MTOW .

... y equilibrio. Ubicación del centro de gravedad vs. MAC

Las masas deben distribuirse de modo que el centro de gravedad de la aeronave se encuentre dentro de los límites determinados en relación con la cuerda aerodinámica y el centro de sustentación.

Esto es necesario para garantizar la estabilidad y la maniobrabilidad, para minimizar los esfuerzos sobre los estabilizadores horizontales y verticales y para aumentar la sustentación máxima y reducir la resistencia. En aviones comerciales, el centro de sustentación debe estar ubicado entre el CG y el centro de sustentación del estabilizador horizontal, de modo que este último empuje hacia abajo para equilibrar el peso.

En los aviones comerciales, el ancho del ala es mayor donde se encuentra con el fuselaje en la raíz del ala y disminuye progresivamente hacia la punta. Como consecuencia, la cuerda también cambia a lo largo de la envergadura del ala. La longitud media de la cuerda se conoce como cuerda aerodinámica media ( MAC ).

El MAC es una porción del ala, delimitada por LeMAC (delantero, 0%) y TeMAC (trasero, 100%). El CG debe estar ubicado en el MAC.

En aeronaves grandes, las limitaciones del centro de gravedad y el centro de gravedad real a menudo se expresan en términos de %MAC (en el eje de balanceo, existen límites similares en los otros dos ejes).

(imagen y texto alrededor: Aircraft Design, Mohammad H. Sadraey )

En general, en los aviones de transporte grandes, el CG más adelantado se ubica tan adelante como 5% MAC, mientras que la ubicación más atrás llega a 40% MAC. Los límites promedio de CG en aviones de transporte grandes están entre 20 y 30% MAC.

Como comenta Calchas , el uso de pesos incorrectos para los pasajeros (adultos en lugar de niños) puede mover el CG a una ubicación incorrecta, no balanceada por el trim, y crear fuertes dificultades durante el despegue y el ascenso inicial.

Procedimientos aplicables al peso de PAX

Para un avión comercial, la porción de PAX es relativamente pequeña en comparación con la masa total, por lo que la masa de los pasajeros generalmente se estima en función de las tablas estándar de masa de pasajeros y la cantidad de PAX por sección de cabina. Cada línea aérea puede proporcionar sus propias tablas de masa estándar, pero se proponen tablas estándar con la normativa aplicable:

• JAR-OPS1 o EU-OPS1 para Europa (sección JAR - OPS 1.620 Valores de masa para pasajeros y equipaje ). Valores válidos en 2008:
  
  
  
  
  ( fuente )
  
  Estas tablas se han elaborado a partir de datos de las aerolíneas obtenidos mediante encuestas. Se actualizan de vez en cuando.
  
  En caso de que el operador quiera establecer sus propias tablas equivalentes, JAR - OPS 1.620 proporciona un modo de operación detallado para muestrear pasajeros y pesarlos.

Para la UE, la Agencia Europea de Seguridad Aérea realizó una nueva encuesta en 2009 y emitió una propuesta para actualizar la tabla:

• Encuesta de peso de pasajeros y equipaje
  

En este punto, es posible que desee descargar la documentación que uso principalmente para esta publicación: Masa y equilibrio en aeronaves . Estamos en la página 54.

Casos especiales

Hay casos en los que es obvio que la masa y el centrado reales serán erróneos si se utilizan las tablas estándar (esto es especialmente cierto para una cabina pequeña).

En estos casos, el operador debe mejorar la evaluación mediante el pesaje real de todos o una muestra de los pasajeros y su equipaje. Se utiliza el procedimiento ya mencionado para el establecimiento de tablas estándar ( JAR-OPS 1.620 ).

Uniendo todos los elementos

Todas las masas, brazos (distancia al centro de referencia) y momentos se informan finalmente en el manifiesto de la aeronave para calcular la corrección que se debe utilizar para el despegue (cantidad de compensación).

Determinación básica del peso en vacío

La aeronave no se pesa para cada despegue, pero se ha pesado para determinar su peso vacío básico y su centro de gravedad. Esta operación debe realizarse cada 3 o 4 años (9 o 18 años en una flota grande, este es un proceso específico) según JAR Ops 1.605, Apéndice 1.

Se pueden utilizar básculas de plataforma debajo de los vagones:

( fuente )

Otro método es utilizar gatos equipados con un transductor en la parte superior:

( fuente )

Regulaciones relacionadas de la FAA y JAR-OPS

• FAA AC 120-27E y JAR-OPS 1.620 para determinar la masa del equipaje, pasajeros y artículos de mano.
• FAA AC 120-27E, JAR-OPS 1.607, JAR-OPS 1.615 para la determinación de elementos operacionales, que incluyen la tripulación y el equipaje de la tripulación (también hay una tabla, que no incluiré para evitar comentarios sobre las diferencias con la tabla de pasajeros: todas las tablas se basan en una encuesta de las aerolíneas). Los elementos operativos también incluyen catering, equipos de emergencia, repuestos..

También puede ser interesante:

• Hay una tendencia confirmada de aumento de peso entre la población (incluido yo mismo). Esto tiene un impacto en los costos operativos. La forma en que las aerolíneas manejan este impacto se puede leer en un artículo de dos partes: Los costos reales de los pasajeros más pesados, parte 1 , parte 2 .

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