Peso e balanceamento com carga deslocada
Um avião monomotor de quatro lugares tem peso máximo de decolagem de 1.100 kg e peso básico vazio de 700 kg. O braço do centro de gravidade vazio é 0,95 m. O piloto e o passageiro dianteiro somam 150 kg no braço 0,90 m; dois passageiros traseiros somam 140 kg no braço 1,60 m; bagagem de 30 kg no braço 1,80 m; combustível de 120 kg no braço 1,00 m. O envelope do CG vai de 0,85 m a 1,15 m. O piloto pretende decolar com 1.140 kg, alegando que o excesso é pequeno e que o CG está dentro. Há uma pista de 900 m, temperatura 30 °C, e o manual indica que acima do peso máximo a distância de decolagem aumenta 12% por 5% de excesso.
1. Calcule o peso total e a posição do CG, e verifique se o voo atende aos limites.
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Peso total: 700 + 150 + 140 + 30 + 120 = 1.140 kg. O peso máximo é 1.100 kg, portanto há excesso de 40 kg, ou 3,6%. O momento total: 700 × 0,95 = 665; 150 × 0,90 = 135; 140 × 1,60 = 224; 30 × 1,80 = 54; 120 × 1,00 = 120. Soma dos momentos = 665 + 135 + 224 + 54 + 120 = 1.198 kg·m. CG = 1.198 / 1.140 ≈ 1,051 m. O envelope vai de 0,85 a 1,15 m, então o CG está dentro. Porém, o peso excede o máximo em 40 kg, o que é uma violação. O piloto não pode decolar assim, mesmo com CG dentro. A solução é reduzir carga ou combustível em pelo menos 40 kg. Se reduzir 40 kg de bagagem, o peso fica 1.100 kg e o CG muda ligeiramente; é preciso recalcular. A verificação de peso e balanceamento deve ser feita antes do voo, e o excesso não é aceitável por ser 'pequeno'.
2. Se o piloto reduzir 40 kg de bagagem, recalcule o CG e avalie o efeito na decolagem.
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Reduzindo 40 kg de bagagem, o peso total fica 1.100 kg. O momento da bagagem cai de 54 para 0 (se toda a bagagem for removida) ou, se a bagagem era 30 kg, não é possível remover 40 kg dela; então o piloto deve remover 40 kg de outra carga, por exemplo 40 kg dos passageiros traseiros. Se remover 40 kg do braço 1,60 m, o momento cai 64 kg·m. Novo momento = 1.198 - 64 = 1.134 kg·m. Novo CG = 1.134 / 1.100 ≈ 1,031 m, ainda dentro do envelope. Se remover 40 kg de combustível, o momento cai 40 kg·m, e o CG sobe para (1.198 - 40) / 1.100 ≈ 1,053 m, também dentro. O efeito na decolagem: o peso volta ao máximo, mas a distância de decolagem com temperatura 30 °C e pista de 900 m deve ser verificada no manual. O excesso de 3,6% implicaria aumento de cerca de 8,6% na distância, o que poderia tornar a pista insuficiente. Reduzir o peso é essencial para a segurança.
3. Explique por que o excesso de peso é crítico mesmo com CG dentro do envelope, relacionando com desempenho e regulamentação.
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O excesso de peso aumenta a velocidade de estol, a distância de decolagem e a corrida de pouso, reduz o gradiente de subida e a margem de manobra. Mesmo com CG dentro do envelope, a estrutura e o desempenho foram certificados para o peso máximo; acima dele, as margens de segurança são reduzidas e podem não atender aos requisitos. A regulamentação exige que o peso de decolagem não exceda o máximo certificado e que o desempenho seja calculado com o peso real. O piloto que aceita 40 kg de excesso está operando fora dos limites, o que pode invalidar o seguro e configurar infração. Além disso, a distância de decolagem aumenta com o peso; o manual indica 12% por 5% de excesso, então 3,6% de excesso implica cerca de 8,6% de aumento, o que pode exceder a pista de 900 m. A decisão correta é reduzir carga, combustível ou passageiros, e recalcular peso, CG e desempenho antes de decolar.