CG das aeronaves

Uma dúvida:

No FS a gente sabe o valor (%) do CG das aeronaves pelo FsPassengers (ou pelo próprio FS, mas este não da a %).

Mas e na aviação real? O Avião tem algum sensor que faz este cálculo? Ou existe alguma fórmula para tal ?

Obrigado

No real a aeronave tem suas divisões digamos assim no porão de cargas onde vai lhe mostrar dentro de cada espaço o peso máximo que voce vai poder colocar ali e quem faz esse ripo de cálculo é o DOV salvo engano. Esse cálculo pode ser feito sim, tem tabela para isso. Eu agora estou no celular e não tenho como lhe postar uma boa dica do que ler para lhe ajudar, porém se até amanhã cedo ninguém lhe ilustrar e explicar como faz eu encontro algum tutorial falando sobre. Como sempre da uma procurada no YouTube vê se não encontra uma vídeo aula.

Ps: em uma rápida busca no Google encontrei algo sobre esse e alguns outros assuntos porém não posso conferir o material no celular, se quiser da uma conferida: http://www.terra-brasilis.org/forum/index.php?topic=1107.0

Abração

Resumidamente falando:

Modo 1: Soma dos momentos
É mais usado nas aeronaves pequenas. Com uma tabela disponível no manual da ANV, você tem uma coluna mais ou menos assim:

Estação-----Braço (m)-----Massa (kg)-----Momento
ANV---------25-------------500-------------12500
Piloto--------5--------------80---------------400
Copila-------5--------------77---------------385
Carga-------9--------------200--------------1800
Comb------10-------------100---------------1000
Total-----------------------957---------------16085

CG: Soma dos momentos / Soma dos Pesos -> CG: 16,80

Consultando o manual você saberá se está dentro do limite ou não.

Modo 2: % CMA
Base para o modo 3. Estou meio ruim nesse então fico devendo explanação.

Modo 3: Índex
Esse é o modo mais usado para grandes aeronaves (caso de balanceamento manual; Hoje em dia é tudo via software. Funciona assim:

Com essa primeira tabela em mãos, você começa o preenchimento:
Coloca o PBO e o índex básico. Isso é dado no manual (não encontrei o do E120, fico devendo). Façamos de conta que o PBO é 8.500kg e o índex é 3,5.
Continuamos preenchendo os pesos seguintes e para obter o índex, consulte a segunda tabela e ache o índex aproximado do peso.
Como exemplo, caso levássemos 5 passageiros na frente e nossa aeronave tivesse a galley na frente (Forward Galley), nosso índex seria 3 e 375kg totais. Para 400kg de bagagem, o índex seria 23.5.

Na soma final do ZFW, encontrariamos: ZFW = 9.275 e índex de 30 (3,5+3+23,5).
Somariamos o combustível, observando que não há índex, e chegariamos ao peso de decolagem que ficou em 11.275. Caso haja alguma mudança de ultima hora, usariamos o campo LMC para isto. Caso diminuísse, colocariamos -2,0, por exemplo, para chegar no takeoff corrected. Caso não tenha, fica em branco.

Com isso, iríamos no gráfico, entraríamos primeiro com o índex de 30 (eixo X) e com o peso ZFW (9.275kg) no eixo Y. Isso daria uma % do CMA de aproximadamente 26% para nosso ZFW. Para o CG da decolagem, o procedimento é o mesmo, usando o peso de decolagem (11.275), a % do CMA fica em 30, aproximadamente. Como você pode notar, ambos estão dentro da área permitida para decolagem/pouso e para o voo, ou seja, a aeronave está balanceada.
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O modo 1 é o que a pilotada do táxi aéreo usa (ou deveria usar). Para aeronaves grandes, são muitas estações e o cálculo ficaria grande demais, sendo adotado o Índex (que nada mais é o balanceamento através da % do CMA, só que o piloto não precisa calcular cada estação pois já há um geral calculado, vide a tabela).

No mais, fico devendo somente a % do CMA (1 ano que acabei a facul, já esqueci ).
Abraço!

PS: Como curiosidade, ficam as tabelas do F100 que tenho disponíveis aqui:
Tabela 1
Tabela 2

Boa pjs! Ja deixei um ponto! Por mais incrível que isso possa parecer você descreveu em poucas palavras e de forma direta como fazer, falo "por incrível que pareça" pois quem ja teve P&B na Facul sabe como é chatinho de aprender hehehe. Por sinal quando tive foi um cidadão formado no ITA que me repassou em aula, então imagina como que foi hehehe.

Abração

Matt Barlow escreveu:Uma dúvida:

Mas e na aviação real? O Avião tem algum sensor que faz este cálculo? Ou existe alguma fórmula para tal ?

Obrigado

A resposta é sim para ambas questões.

Você pode determinar o CG em porcentagem da CMA com auxílio de um software programado para tal ou manualmente no papel, e por final através de sensores no sistema de trem de pouso (quando instalado).

Existem load sheets como as dos Boeing, Airbus e etc que você obtem o CG em % da MAC apenas traçando retas ao longo de linhas com os valores indexados de combustível, pax e carga projetados sobre um gráfico que representa a % da CMA e seus limites traseiro e dianteiro . Nestes tipos você não executa nenhuma operação matematica complexa e conta com o auxilio de tabelas com os indices já estabelecidos.

É possível chegar aos valores referentes aos CGs através de fórmulas bem como também obter os índices que simplificam ainda mais o cálculo.

O manual de peso e balanceamento te dá tudo mastigado e para poder utilizar estas fórmulas tanto para gerar os índices quanto o CG faz-se necessário previamente saber a distância de cada compartimento (combustível, carga e passageiro) da aeronave bem como o seus centróides, estes valores são dados geralmente em polegadas que dependem do posicionamento de uma linha de referência, é preciso também saber o principal que é onde se encontra a projeção da CMA que é onde o CG deverá ser mantido respeitando os limites traseiro e dianteiro para cada situação.

Além de métodos cenvencionais, manual com ou sem auxilio de computador, existem aeronaves e já toda uma prática que envolvem um sistema de pesagem e balanceamento embarcado onde as aeronaves possuem sensores que medem a reação sobre as estruturas do sistema de trem de pouso e determinam o peso e o posicionamento de seu centro de gravidade atual.

Os métodos convencionais trabalham com estimativas de pesos os passageiros de acordo com uma legislação específica, sendo assim este método no qual o peso e balanceamento é calculado manualmente possui uma diferença do peso que realmente foi embarcado, isto que não gera risco pois existe uma margem previamente garantida. Por outro lado o sistema de pesagem de bordo teoricamente faria a medição real do peso da aeronave e consequentemente obteria-se CG atual com maior precisão, porém estes sistemas são suscetíveis a alguns tipos de erros que precisam ser compensados com tabelas especificas para cada situação encontrada.
Para que um sistema de pesagem por sensores destes seja considerado primário é preciso que atender enumeros e severos parâmetros de certificação para que seus dados possam sobrepujar aquelas apresentados pelo metodo convencional, caso contrário servirão apenas como uma referência a mais para cruzar com o que veio no manifesto.

É possível saber o valor do seu centro de gravidade em porcentagem de sua corda média aerodinâmica em qualquer avião seja ele um AB115 ou um A340, basta você saber o valor de sua MAC e ao menos qual é a estação referente a seu bordo de ataque (LEMAC) além da estação onde se encontra o CG atual. Dai com uma regrinha de três básica onde o valor de sua MAC estará para 100% eo valor de CG que excede sua LEMAC estará para X%, você sabera quanto o seu CG vale em porcentagem.

Belo complemento Braconi! Esse post aqui ficou show para quem tiver alguma dúvida mais a respeito!

Abraços, +1!

Se quizer estudar sobre esse assunto a FAA disponibiliza gratuitamente um livro que fala apenas desse assunto, segue o link: http://www.faa.gov/library/manuals/aircraft/media/FAA-H-8083-1A.pdf