Calculadora de peso y balance: CG al despegue, al aterrizaje y sin combustible
Calcula el peso y balance de una avioneta: momentos del avión vacío, asientos, dos compartimentos de equipaje y combustible (avgas 6 lb/gal o Jet A 6.7), combustible de rodaje y consumo en vuelo, y revisa el CG en plataforma, despegue, aterrizaje y sin combustible contra el MTOW y un límite delantero inclinado, con el combustible que aún puedes cargar.
Cómo funciona
Momento = peso × brazo en cada estación · CG = Σ momentos ÷ Σ pesos · peso del combustible = galones × 6.0 lb (avgas) o 6.7 lb (Jet A) · despegue = plataforma − combustible de rodaje; aterrizaje = despegue − combustible consumido; sin combustible = todo menos el combustible utilizable · límite delantero con peso P = límite con peso bajo + (límite con MTOW − límite con peso bajo) × (P − peso de quiebre) ÷ (MTOW − peso de quiebre) · revisa P ≤ MTOW y límite delantero ≤ CG ≤ límite trasero
El peso y balance usa la misma aritmética que enseña el manual de peso y balance de la FAA: cada peso se multiplica por su brazo, que es su distancia al punto de referencia (datum) que eligió el fabricante, para obtener su momento; se suman pesos y momentos, y el momento total entre el peso total da el centro de gravedad. El resultado debe quedar en el peso máximo o por debajo y dentro de la envolvente del CG. Un avión con el CG detrás del límite trasero es menos estable y puede ser difícil o imposible de recuperar de una pérdida o una barrena; uno con el CG delante del límite delantero es pesado de nariz y quizá no tenga suficiente elevador para rotar o redondear. Como el combustible tiene su propio brazo y se quema, el CG se mueve durante el vuelo, así que la calculadora revisa las condiciones en plataforma, al despegue (tras el combustible de rodaje), al aterrizaje (tras el consumo previsto) y sin combustible. Muchas avionetas tienen un límite delantero que se mueve hacia atrás al aumentar el peso; en Más opciones puedes escribir el límite con peso bajo y el peso de quiebre para modelar esa línea recta, o igualar los dos límites para una envolvente rectangular. Los brazos pueden ser negativos si la estación está delante del datum. La calculadora trabaja en libras y pulgadas porque así vienen el POH y el registro de peso y balance de la mayoría de las avionetas (1 lb = 0.454 kg; 1 in = 2.54 cm). Usa siempre los brazos, límites y peso vacío del POH y del registro actual de tu propio avión.
Ejemplo resuelto
Una avioneta de entrenamiento de cuatro plazas (los valores predeterminados): 1,680 lb vacía con brazo de 39.5 in, 360 lb adelante a 37 in, 200 lb atrás a 73 in, 60 lb de equipaje a 95 in y 50 gal de avgas (300 lb) a 48 in. Los momentos suman 114,380 lb·in sobre 2,600 lb (unos 1,179 kg): CG a 43.99 in. Son 50 lb por encima de un MTOW de 2,550 lb, así que hay que dejar unos 8.3 galones en tierra (o 50 lb de carga). Tras quemar 20 gal (120 lb), aterriza con 2,480 lb y el CG a 43.80 in, dentro del límite delantero de 40.30 in para ese peso. Sin combustible utilizable (2,300 lb), el CG queda a 43.47 in.
Fuentes: Flyaway Simulation: aircraft weight and balance calculations with a worked loading and fuel-burn example · AOPA: weight and balance worked examples (Aeronca Champion computational method, Cessna 172S moment index) · MIT OpenCourseWare 16.687 Private Pilot Ground School: weight and balance lecture (6 lb/gal avgas, 6.7 lb/gal Jet A)
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula el centro de gravedad de un avión?
Multiplica el peso de cada estación por su brazo para obtener su momento, suma todos los momentos y divide entre el peso total. Por ejemplo, 2,600 lb con un momento total de 117,220 lb·in dan un CG a 45.08 in del datum. Luego revisa que el CG quede entre los límites delantero y trasero para ese peso.
¿Cuánto pesa el combustible de aviación?
Para peso y balance se usan 6.0 lb por galón estadounidense para el avgas (100LL), unos 0.72 kg por litro, y unas 6.7 lb por galón para el Jet A. La densidad real cambia con la temperatura y algunos POH indican su propio valor, así que usa el del fabricante.
¿Por qué cambia el CG durante el vuelo?
El combustible tiene su propio brazo. Al quemarse se quita peso en esa estación y el CG se aleja de los tanques: hacia atrás si los tanques están delante del CG y hacia adelante si están detrás. Por eso también deben quedar dentro de la envolvente las condiciones de aterrizaje y sin combustible.
¿Qué es el índice de momento (momento/1000)?
Muchos POH dividen los momentos entre 1,000 (o 100) para manejar números más pequeños, por ejemplo 107.1 en lugar de 107,100 lb·in. El CG es el mismo: multiplica el índice por 1,000 antes de dividir entre el peso.
¿Por qué algunos brazos son negativos?
El datum puede estar donde el fabricante decidió. Las estaciones delante de él, como un compartimento de equipaje en la nariz o tanques delante de un datum en el borde de ataque, tienen brazos y momentos negativos. La aritmética funciona igual.
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Estimación con fines educativos y de planeación. Sigue siempre el manual del fabricante, las cartas oficiales y tu entrenamiento; las condiciones en el agua y en el aire cambian rápido.