Calculo de pesos

Cálculo de Pesos y CG
Introducción:
El peso de despegue de una aeronave está formado por una serie de pesos parciales, que sumados dan el peso
máximo de despegue, Peso Vacío = We = 0,6 . WTOmáx.
El peso vacío lo compone al avión completo, sin el combustible, pasajeros, tripulación, carga, etc. Si al
anterior le sumamos el combustible necesario para un determinado vuelo, más el peso de latripulación
obtenemos el llamado:
Peso Fijo Operativo = WFC = We + Fuel
Si a éste se le suma el peso de la carga paga tenemos el:
Peso de Despegue = WTO = WFO + WPAX ,que no debe ser superior al peso máx. de despegue.
Además de estos pesos característicos existen otros de mucha importancia pero que dependen de cada
fabricante y están normalmente asociados a ciertas limitaciones estructurales.Peso Máx. Sin Combustible =
WBW (Wing Bending Weight) que limita la cantidad de carga en el fuselaje por problemas de flexión alar.
Peso máx. de Aterrizaje = WLDG.
Para efectuar el anteproyecto aerodinámico es necesario conocer el peso máximo de despegue, pero ello no es
posible sino se conoce el peso vacío, el que a su vez no pude determinarse sin conocer la estructura de la
aeronave, lo quenormalmente depende del peso máximo, lo que constituye un verdadero circulo vicioso.
Otro problema tan importante como la determinación del peso es la ubicación del centro de gravedad vacío,
que en primera aproximación debe citarse cerca del 25% C.A.M. (cuerda aerodinámica media).
Vamos a centrarnos en el estudio de:
• Peso y CG del ala.
• Peso y CG del estabilizador horizontal.
• Peso y CGdel estabilizador vertical.
• Peso y CG del fuselaje.
• Peso y CG de barquillas.
El resto de los constituyentes del peso vacío son de fácil determinación, y por ello su influencia en el avión
completo.
La razón de la importancia de la ubicación del CG de cada componente y su disposición relativa están basadas
en el hacho que el CG del avión completo tienen que encontrarse en una zona muybien delimitada, debido a
problemas que se planea en la mecánica del vuelo, y una vez realizando el anteproyecto aerodinámico se hace
muy difícil cambiar posiciones relativas entre alas, fuselaje y estabilizadores; en otras palabras, el método
estadístico para el dimencionamiento aproximado determina entre otras cosas distancia relativas entre ala y
estabilizadores, pero nada nos dice acerca dela posición relativa entre el fuselaje, barquilla, tren de aterrizaje,
etc.
El método se baza en que el peso de la estructura monocasco, semimonocasco, es proporcional al momento de
inercia de cada sector y al área bañada multiplicada por un coeficiente que involucra a remaches y estructura
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de refuerzos (larguerillos, costillas, etc.).
1. Peso y CG del Ala:
El peso de cada semiala consuperficie de comando, esta en el orden del 12% del peso vacío de la aeronave. El
CG de la misma se calcula a partir del planteo de una estructura equivalente del mismo peso.

Es decir, planteamos un ala equivalente ficticia, que siendo hueca, cumpla con las siguientes condiciones
1 ) TT / CT = TR / CR ( ala trapezoidal) Indica que los espesores ficticios son proporcionales a los cuales,generalizando estos conceptos para cualquier posición intermedia entre raíz y puntera.
1') Ti / Ci = TR /CR
2) Vol . Al = 0,12. We
Donde el volumen metálico de la semiala ficticia al peso especifico del ala y We peso vacío del avión.
A partir de 1), 1') y 2) y conociendo la distribución del c del ala en estudio tendremos que hallar la
distribución de espesores ficticios.
El vol. Metálico puedeexpresarse como:
3)Dv = 2.Ci.Ti.dy ; donde Ci dependerá del formato de la planta alar en particular, suponiendo un ala
trapezoidal, seria:
4) Ci = CR − (CR−CT)/b . 2y ; además de 1') :
5) Ti = Ci − TR/CR ; reemplazando 5) en 3) :
dV = (TR/CR) . 2Ci2. dy
6) V = 2 TR/CR . o"b/2 Ci2 . dy ; donde:
Ci2 = CR2 − 2Cr [(CR − CT) / b] . 2dy + [(CR−CT)2 / b2]. 4y2 ;
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7) Ci2 = CR2 − 4 CR2 / b .y...