Principios de los cálculos de peso y balance - Principles of Weight and Balance Computations

Es imperativo que todos los pilotos comprendan los principios básicos de la determinación del peso y el equilibrio. Los siguientes métodos de cálculo pueden aplicarse a cualquier objeto o vehículo para el que la información de peso y equilibrio sea esencial.

Determinando el peso de la aeronave vacía y sumando el peso de todo lo cargado en la aeronave, se puede determinar un peso total, un concepto sencillo. Un problema mayor, sobre todo si no se entienden los principios básicos de peso y equilibrio, es distribuir este peso de tal manera que toda la masa del avión cargado se equilibre alrededor de un punto (CG) que debe estar situado dentro de unos límites especificados.

El punto en el que se equilibra una aeronave puede determinarse localizando el CG, que es, como se indica en las definiciones de los términos, el punto imaginario en el que se concentra todo el peso. 

Para proporcionar el equilibrio necesario entre la estabilidad longitudinal y el control del elevador, el CG suele estar situado ligeramente por delante del centro de sustentación. Esta condición de carga provoca una tendencia a bajar la nariz en vuelo, lo cual es deseable durante el vuelo con un AOA alto y velocidades lentas.

Como se ha mencionado anteriormente, la zona de seguridad dentro de la cual debe situarse el punto de equilibrio (CG) se denomina rango de CG. Los extremos del rango se denominan límites de CG delanteros y límites de CG traseros. 

Estos límites se especifican normalmente en pulgadas, a lo largo del eje longitudinal del avión, medido desde un punto de referencia llamado referencia datum. El punto de referencia es un punto arbitrario, establecido por los diseñadores de la aeronave, que puede variar en su ubicación entre las diferentes aeronaves.

La distancia desde el punto de referencia hasta cualquier componente u objeto cargado en la aeronave se denomina brazo. Cuando el objeto o componente está situado a la popa del punto de referencia, se mide en pulgadas positivas; si está situado a la proa del punto de referencia, se mide en pulgadas negativas o en pulgadas negativas. 

La ubicación del objeto o componente suele denominarse estación. Si el peso de cualquier objeto o componente se multiplica por la distancia desde el punto de referencia (brazo), el producto es el momento. El momento es la medida de la fuerza gravitatoria que provoca la tendencia del peso a girar alrededor de un punto o eje y se expresa en pulgadas-libras (in-lb).

Para ilustrar, supongamos que se coloca un peso de 50 libras en el tablero en una estación o punto a 100 pulgadas del punto de referencia. La fuerza descendente del peso puede determinarse multiplicando 50 libras por 100 pulgadas, lo que produce un momento de 5.000 in-lb.

Para establecer el equilibrio, debe aplicarse un total de 5.000 in-lb al otro extremo de la tabla. Cualquier combinación de peso y distancia que, al multiplicarse, produzca un momento de 5.000 inlb equilibrará la tabla. 

Si se coloca un peso de 100 libras en un punto (estación) a 25 pulgadas del punto de referencia, y otro peso de 50 libras en un punto (estación) a 50 pulgadas del punto de referencia, la suma del producto de los dos pesos y sus distancias totaliza un momento de 5.000 inlb, que equilibrará la tabla.

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Fuente: La información (texto e imágenes) utilizado para este artículo está basado en el manual de la FAA (Pilot’s Handbook of Aeronautical Knowledge - FAA-H-8083-25B) y manuales de instrucción de centros académicos aeronáuticos.