A lo largo de nuestras vidas de pilotos y sobre todo como pilotos ejecutivos, muchas veces nos vemos confrontados con la situación delicada de explicarle a los dueños que, en determinadas circunstancias, la aeronave de su propiedad no puede ir con el máximo de pasajeros y al tope de combustible, o con cierto peso de equipaje. Las razones son varias: en esas condiciones excederíamos o el máximo peso de despegue permitido o estaríamos fuera de la configuración apropiada de peso y balance o porque la distancia al aeropuerto de destino requiere de todo el combustible que la aeronave puede cargar a bordo.
Hay casos en que no se dispone de combustible en el punto de destino al cual se podría llegar pero no volver a despegar. Igualmente puede ser que el aeropuerto de destino tenga una pista muy corta o que la elevación del aeródromo no favorezca esas condiciones de peso por efecto de la densidad del aire. Pues a una mayor altura y temperatura, la sustentabilidad disminuye al disminuir la densidad del aire.
Muchas de estas condiciones extremas de peso y de ubicación de la carga, nos podría llevar a volar al límite del control o de maniobrabilidad de nuestra aeronave o excederlos.
Una condición de carga excesiva o colocada ésta en algunas posiciones o en algunas zonas de la aeronave sin tomar en cuenta el desplazamiento del Centro de Gravedad (CG), significaría que el Centro de Gravedad se ubique o muy cerca o fuera de los límites permitidos lo que puede o limitar la capacidad de vuelo de la aeronave o simplemente hacerla inmaniobrable o ingobernable.
Lo expuesto, desgraciadamente, puede traer consecuencias graves para los ocupantes, para la aeronave y para nosotros mismos.
Esta condición puede normalmente pasar desapercibida en tierra y darnos cuenta solo al momento del despegue al tener límites reducidos de movimiento en los comandos para mantener una actitud adecuada de vuelo. Pero este desplazamiento inadecuado del Centro de Gravedad puede aun manifestarse en tierra y causar algunos daños a la aeronave. Normalmente sucede en aeronaves de transporte de carga, en el momento del proceso de ingreso de la carga a bordo. Hemos visto casos de aviones de carga con la cola o con el área del timón de profundidad pegada al piso, al perder en tierra el balance por un mal proceso de embarque de la carga.
Empecemos primero por entender qué es el Centro de Gravedad (CG):
Este es el punto teórico en el que se supone que se concentra todo el peso de un cuerpo. En un avión, el centro de gravedad (CG) es el punto en el que el avión teóricamente quedaría equilibrado si fuera posible suspenderlo en el aire, sujeto solo desde ese punto. Como la ubicación del centro de gravedad afecta la estabilidad de la aeronave, éste debe estar dentro de los límites especificados y establecidos por el fabricante de la aeronave.
Tanto el equilibrio lateral como el longitudinal son importantes y aun cuando la principal preocupación es el equilibrio longitudinal; es decir: la ubicación del Centro de Gravedad a lo largo del eje longitudinal, el equilibrio lateral para algunas aeronaves pequeñas y sobre todo para helicópteros, es sumamente importante.
Recientemente en un chat de pilotos en el cual participo se reprodujo un video de un helicóptero realizando un simulacro de rescate izando dos personas sujetas a una larga línea de salvamento. El helicóptero termina en una pérdida de control por parte del piloto y, consecuencialmente, en un desafortunado accidente que lleva a los involucrados a impactar contra el suelo a gran velocidad
En este video se ve claramente cómo desde un helicóptero Bell Jet Ranger 206, una persona se encuentra ubicada en la parte trasera de la cabina, del lado derecho justo detrás del piloto. Desde esa posición está encargado de asistir al personal de rescate en tierra. El piloto trata de izar a dos personas sujetas de la larga línea que está conectada a la parte superior del fuselaje en un punto de anclaje permitido. Pero en vez de hacer pasar la línea entre el fuselaje y el esquí derecho, la pasaron por fuera del esquí derecho. La ubicación y la trayectoria de la línea tiene como efecto que se incrementa la distancia del brazo de la palanca creada, que multiplicada por la suma de sus pesos nos da una fuerza o momento mayor. La suma de todos estos momentos sobre el lado derecho del helicóptero hace que el Centro de Gravedad se desplace fuera del área permisible y el piloto pierde el control, haciendo girar de manera incontrolada el helicóptero por el lado derecho junto con las personas sujetas debajo, hasta el impacto final.
Todos debemos recordar que todo esto de la fuerza y su momento está basado en la distancia de la palanca, que como bien dijo Arquímedes, “Dadme un punto de apoyo y moveré el mundo”.
Igualmente sucede en aeronaves pequeñas de ala fija. Existen condiciones limitantes de maniobrabilidad como resultado del posible desbalance producido por el consumo disparejo del combustible almacenado en los tanques ubicados en las alas, al igual que puede ser critica para lograr mantener el balance adecuado la equilibrada ubicación de la carga y de los pasajeros.
El Centro de Gravedad, así como el peso vacío de la aeronave es calculado con todos los equipos que vienen con la aeronave. Cualquier retiro, adición o modificación de los equipos de a bordo, así como las modificaciones estructurales que afecten el peso y, por ende, su centro de gravedad debe ser anotado y certificado por el taller aeronáutico y firmado por el mecánico responsable.
El Manual de Vuelo de la Aeronave debe contener los datos críticos de peso y balance, como son:
- Peso máxima en vacío;
- Carga máxima de combustible y efecto sobre el centro de gravedad del combustible en diferentes tanques;
- Carga máxima de mercancías o pasajeros en cualquier compartimento y efecto sobre el centro de gravedad;
- Peso máximo permitido para el despegue y el aterrizaje;
- Posiciones críticas (adelante y atrás) del centro de gravedad para el despegue, en vuelo y para el aterrizaje.
Conociendo el peso real de la aeronave en vacío y la posición de su centro de gravedad, el peso de los pasajeros y de la carga, el peso del combustible planificado y el peso real de la aeronave, se pueden calcular los parámetros permitidos para cualquier momento del vuelo.
Es posible que para ciertas operaciones sea necesario un contrapeso para poder mantener el Centro de Gravedad dentro de los rangos permitidos. Para esto es necesario conocer las estaciones y las distancias de ubicación de las cargas entre sí, a lo que se llama el “Datum” o punto de referencia el cual es determinado por el fabricante.
Durante mis años de piloto de vuelo de filmación con el helicóptero Bell Jet Ranger 206, YV-501P, llegamos a utilizar algunas cámaras muy pesadas. Algunas como la IWERKS de 70 mm similar al IMAX, montada en la nariz del helicóptero que fue utilizada para filmar la película del pabellón de Venezuela para la Feria Mundial de Sevilla en 1992 con la productora Alba Revenga. Para ello mi buen amigo e ingeniero Gabriel Toth, hacía los cálculos y utilizábamos el peso o lastre calculado en el compartimiento de carga y algo más de peso sujeto al tubo protector del estabilizador vertical y rotor de cola.
Igualmente, para películas de Walt Disney como “Jungle 2 Jungle” con el sistema giro estabilizado WESCAN con una cámara de 35 mm, montada en la sección de los pasajeros y con un lastre igual al peso de la cámara, en el lado opuesto al ocupado por la cámara, me tocaba volar sin las puertas traseras y desde el puesto derecho o izquierdo de la aeronave, dependiendo del lado de la toma y el viento.
Después de utilizar el montante de nariz o “Nose Mount” de la Cía. Tyler, Gabriel y yo nos decidimos y terminamos por construir uno similar en Venezuela, cuyo Certificado Tipo o STC, fue certificado por el INAC y pudimos utilizarlo en un gran numero de comerciales y películas venezolanas con excelentes resultados y sin problemas con la póliza de seguro al estar certificado.
Algunos de los problemas que podemos enfrentar provocados por la sobrecarga de una aeronave son:
- La aeronave necesitará una mayor velocidad de despegue lo que resulta en una carrera de despegue más larga.
- Se reducirán tanto la velocidad de ascenso como el ángulo de ascenso.
- Se reducirá el techo de servicio.
- Se reducirá la velocidad de crucero.
- Se acortará el rango de crucero.
- Se reducirá la maniobrabilidad.
- Se requerirá un recorrido de aterrizaje más largo porque la velocidad de aterrizaje será mayor.
- Se impondrán cargas excesivas a la estructura y, especialmente, al tren de aterrizaje.
Muchas veces los pilotos, por ganar algo más dinero, permiten que se exceda el peso máximo de despegue pues saben que la aeronave será capaz de despegar desde una pista larga en el aeropuerto de salida. Pero lo que muchas veces olvidan es que todo este peso excesivo sobre las alas que soportan toda la carga estructural, se puede hasta duplicar durante un mal tiempo o un banqueo o inclinación con respecto al eje longitudinal de 60 o más grados, causando graves daños o deformaciones al fuselaje o a la estructura de las alas. También olvidan que, de ocurrir un desperfecto y requerir retornar al aeropuerto de salida de inmediato, bien podrían encontrarse que están también excedidos en el peso bruto máximo de aterrizaje lo cual generará, sin duda, muy serias e impredecibles consecuencias.
La cantidad de accidentes e incidentes en las zonas del sur de Venezuela llevando alimentos, bebidas y carga general a las zonas mineras ocasionados por excesos en el peso máximo de despegue, en las fases de despegue o de aterrizaje en pistas cortas o irregulares, son incontables.
Debemos ser precavidos, ajustarnos a los parámetros permitidos, saber calcular nuestro Centro de Gravedad (CG) y tener consciencia de cómo el peso y balance afectarán la maniobrabilidad de nuestra aeronave si no queremos pasar un buen susto y mantenernos con vida.