Carga y centrado del avión ¿En que afecta?

En este post encontrarás respuestas a temas relacionados con la carga y centrado del avión, la carga permitida en un avión o la relación que hay entre la carga y combustible del mismo.

En aviación, demasiado a menudo la sentencia que da título a este texto constituye la clave que desvela la causa final de un accidente aéreo. Los aviones a menudo poseen márgenes proporcionalmente muy escasos en ambos parámetros, de ahí la importancia de un cálculo esmerado del  “mass and balance”.

Tener controlada la carga y centrado del avión será igual de necesario e importante tanto para vuelos largos (recomendamos leer más sobre los vuelos comerciales más largos del mundo.) como cortos.

Diferencias entra carga y centrado del avión

Los conceptos de carga y de centrado, aunque viajan juntos y en general afectan el uno al otro, deben considerarse por separado. Sólo así entenderemos exactamente el papel que juega un correcto cálculo de los mismos, y la importancia de mantenerse por debajo de los parámetros máximos recomendados por el fabricante de la aeronave.

Empecemos definiéndonos que es la carga máxima de un avión. La carga máxima de un avión es el peso autorizado de las mercancías que puede transportar cuando circula por el espacio aerio.

En cambio el centrado del avión comúnmente es conocido también como centro de gravedad del avión. Son algunos de los factores que pueden considerarse esenciales para la seguridad y eficacia de la operación de las aeronaves.

Estar por debajo de los límites de carga máxima del avión pero totalmente fuera del centrado correcto puede acarrear consecuencias tan nefastas como el caso opuesto de un avión cargado en exceso, aunque dentro de los límites de su centro de gravedad.

Riesgos de exceso de carga en un avión

En síntesis, la carga constituye el peso que añadimos al de la aeronave en vacío que completará el peso total al despegue. Es decir, el combustible necesario para el vuelo; el aceite de motor, sin el cual la planta motriz del aparato no podría funcionar; los equipajes u objetos que viajen con nosotros a bordo, y finalmente nosotros mismos.

Ese Peso Total al Despegue (WTO) no puede superar el Peso Máximo al Despegue (MTOW) recomendado por el fabricante. Resulta por lo tanto fundamental conocer al detalle los distintos pesos de los diversos elementos a bordo, en tanto que unidos al peso de la aeronave en vacío se opondrán directamente, mediante la fuerza de la gravedad, a la capacidad de generar sustentación de las alas.

El exceso de carga tiene efectos directos sobre la capacidad de ascenso del avión, obligando a un limitado ángulo de ataque, lo cual compromete el librado de obstáculos en las fases iniciales del vuelo.

Ir “pasados de peso” también se traduce en un incremento considerable de la necesidad de aceleración al despegue, lo cual se traduce en un consumo mayor de pista al tener que incrementar la carrera de despegue y en un mayor esfuerzo del tren de aterrizaje.

En vuelo, un exceso de carga limita extraordinariamente la maniobrabilidad del avión y la capacidad de control del piloto. El incremento de la velocidad de pérdida hace que cualquier maniobra simple entrañe dificultades y riesgos notables por ese motivo, y en caso de turbulencias moderadas o severas la resistencia estructural del aparato se ve seriamente comprometida.

El aterrizaje con exceso de carga requerirá una mayor velocidad de aproximación y la carrera será asimismo más larga, por lo que necesitaremos una mayor longitud de pista con el consiguiente riesgo si por el motivo que fuere requiriéramos realizar un motor y al aire. La capacidad de frenada del avión también  se verá mermada considerablemente.

Para saber más sobre como se comporta la carga y centrado en los aviones te recomendamos leer más sobre los aviones más grandes del mundo.

Consejos prácticos para calcular la carga

Asegurar la carga convenientemente. Los desplazamientos de la carga, especialmente en las fases más comprometidas como son el despegue y el aterrizaje, pueden comportar peligrosísimos cambios en el C.G. del aparato.

El consumo de combustible durante el vuelo en ocasiones altera paulatinamente el C.G. Tengámoslo en cuenta.

Volando solos y con poco o ningún equipaje debemos considerar que nuestro C.G.  siempre estará algo avanzado. Tengámoslo en cuenta.

Respetar las cargas máximas permisibles en cada zona del avión, según manual del fabricante.

El centrado en el avión

Superado el proceso de determinar cuántos kilos (o, si lo preferís, libras) de carga pretendemos transportar, y una vez seguros que el peso total está por debajo del MTOW (Maximum Take Off Weight), o peso máximo al despegue recomendado por el fabricante para la aeronave en cuestión, tendremos que decidir cómo situamos ese peso en el interior del avión.

Se trata del concepto de centrado de la carga que tanto llega a incidir sobre el comportamiento de una aeronave en vuelo.

Para ello deberemos imaginar el avión como si de una balanza se tratara, con uno de los platillos situado en el morro y el otro en la cola. El punto de equilibrio entre ambos coincidirá con el centro de gravedad (C.G.) del avión.

El punto de apoyo donde bascula todo el peso de la aeronave, y cuyos límites vienen determinados en cada modelo durante los vuelos de certificación. El C.G., para garantizar la estabilidad del avión,  se sitúa generalmente por delante del centro aerodinámico. Esto es, el punto donde se ejerce las fuerza de sustentación.

Para calcular la posición del C.G. el fabricante proporciona (ya hemos dicho que hay que considerar al avión como una balanza) una línea imaginaria llamada “datum”, que divide perpendicularmente el avión en dos. En aviones con tren triciclo esta línea suele coincidir con la mampara cortafuegos.

Conforme la carga se sitúe alejada o cercana a ese “datum”, generará un “momento” que determina el peso máximo que podemos cargar en cada punto del avión, que es menor cuanto más lejos del datum se encuentre.

Los riesgos durante el vuelo

Resulta fundamental mantenerse dentro de la envolvente marcada por el fabricante en la tabla correspondiente al centrado. No obstante el modo como distribuyamos las distintas cargas a lo largo del avión, dentro siempre de los límites marcados, determinará la posición del C.G. con respecto al centro aerodinámico, adelantándolo o retrasándolo.

Un C.G. adelantado mantiene un ángulo de ataque bajo, y por tanto menos propenso en principio a la entrada en pérdida, pero cuidado: También dificulta la rotación, incrementa la carga alar y la resistencia inducida, lo cual se traduce en un menor alcance y un mayor consumo de combustible.

En la aproximación y la recogida en el momento de la toma deberemos ejercer una mayor fuerza, y el riesgo de toma con rueda de morro (tren triciclo) o de capotado (patín de cola) será mayor.

Volar (o intentarlo) con un C.G. atrasado se traduce en problemas mayores, si cabe. Volar en estas condiciones implica una tendencia al encabritado que nos puede llevar sin advertirlo a situaciones de entrada en pérdida, especialmente en condiciones de atmósfera turbulenta. La entrada en pérdida en estas circunstancias se convierte en mucho más difícil de gobernar y reconducir. En el caso de derivar en una barrena, la recuperación se complica notablemente.

Como podemos ver, resulta conveniente mantenernos siempre lo más ajustados a un C.G. neutro. No obstante, un centro de gravedad adelantado siempre resultará preferible que uno situado atrás en el avión.

Consejos prácticos para el centrado del avión

Como hemos visto durante la lectura sobre carga y centrado del avión el exceso de peso, al igual que para la salud, no resulta recomendable para el vuelo.

Para ello (y no solo para cobrar el exceso de peso) las aerolíneas pesan los equipajes. Y es que mientras con los pasajeros es fácil establecer unos pesos medios estandarizados, con las maletas resulta imposible. Una maleta grande puede contener objetos livianos, mientras que un pequeño maletín puede estar lleno de elementos pesados.

Tener en cuenta a la hora de preparar el vuelo a la tantas veces ignorada Altitud de Densidad. Con calor la respuesta del avión disminuye al igual que su capacidad de sustentación. Ese factor aliado a un exceso de carga incrementa en mucho el riesgo de tener un susto.

De todo lo visto como conclusión extraemos que es muy importante realizar una correcta operación de carga. La operación de carga debe ir acorde con las tablas y gráficas proporcionadas por el fabricante y siempre dentro de los límites asumibles por el avión. Todo esto resulta tan importante como no pasarse de peso.