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Performance / Guía de Estudio

Updated: Feb 14, 2022



Peso y balanceo


Más allá de que una aeronave se encuentre certificada para el vuelo en un peso bruto máximo especificado, puede no ser seguro despegar con ese peso en todas las condiciones. Gran altitud, alta temperatura y alta humedad son factores adicionales que pueden requerir la limitación de la carga a un cierto peso menor que el máximo permitido.


Además de considerar el peso que se transportará, el piloto debe asegurarse de que la carga se acomode de manera tal que mantenga la aeronave en equilibrio. El punto de equilibrio o Centro de Gravedad (CG) es el punto en el cual se considera que se encuentra concentrado todo el peso del avión. Para que sea seguro que una aeronave vuele, el centro de gravedad debe estar dentro de los límites especificados. Para mantener el CG dentro de los límites seguros, puede ser necesario mover el peso hacia la nariz de la aeronave (hacia adelante), lo cual mueve al CG hacia adelante o hacia la cola (hacia atrás) lo cual mueve al CG hacia atrás.


El Datum es una línea vertical imaginaria por la cual se miden ubicaciones dentro de la aeronave. El fabricante establece el datum y puede variar en la ubicación entre aeronaves.



El brazo es la distancia horizontal medida en pulgadas/centímetros desde la línea datum hasta un punto en la aeronave. Si se mide hacia atrás, hacia la cola, se le da un valor positivo (+); si se mide hacia adelante, hacia la nariz, se le da un valor negativo (-).

Ver figura 7-1.





El momento es el producto del peso de un objeto multiplicado por su brazo y se expresa en libras-pulgadas (lbs-in)/kilográmetros, según la unidades de peso/medidas que se use. Una fórmula normalmente utilizada para encontrar el momento se expresa de la siguiente manera:


Peso · Brazo = Momento


El centro de gravedad (CG) es el punto en el cual la aeronave estará balanceada y se expresa en pulgadas/centímetros desde el datum. Este centro de gravedad se encuentra dividiendo los momentos totales por el peso total, y la fórmula se expresa usualmente como sigue:


Momento Total = CG (pulgadas/centímetros hacia atrás de datum)

Peso Total


Se denominan límites del centro de gravedad a los puntos delantero y trasero entre los que se debe encontrar el CG para el vuelo seguro. Estos límites se encuentran especificados por el fabricante. La distancia entre los límites delantero y trasero del CG se denomina rango del centro de gravedad. En este rango entre límite delantero y trasero, puede desplazarse el CG, sin afectar la controlabilidad de la aeronave.

El peso vacío se obtiene de las tablas adecuadas. Incluye la célula, el motor, todos los equipos fijos, el combustible no utilizable, el aceite que no es posible de drenar y los líquidos hidráulicos.


La carga útil incluye al piloto, los pasajeros, el equipaje y el combustible.

El peso de despegue es el peso vacío más la carga útil. El peso de aterrizaje es el peso de despegue menos el peso del combustible utilizado.


Los pesos estándares han sido establecidos para diversos elementos involucrados en los cálculos de peso y balanceo. Estos pesos no se deberían utilizar si se encuentran disponibles pesos reales. Algunos de los pesos estándares son:



 


1.- ¿Qué elementos se incluyen en el peso vacío de una aeronave?


a) Combustible no utilizable y aceite que no se puede drenar.

b) Sólo la célula, la planta de poder y el equipo opcional.

c) Tanques de combustible y aceite de motor llenos en su totalidad.



El peso vacío consiste en la célula, los motores y todos los elementos de equipamiento operacional que tenga ubicaciones fijas y que se encuentren instalados en forma permanente en el avión. Incluye equipo opcional y especial, lastre fijo, fluido hidráulico, combustible no utilizable (residual) y aceite que no se puede drenar (residual).


La respuesta b) es incorrecta porque el peso vacío también incluye fluidos operacionales y combustible no utilizable. La respuesta c) es incorrecta porque el peso vacío no incluye el combustible total.




 

2.- Se carga una aeronave 50 kilos por encima del peso bruto máximo certificado. Si se drena el combustible para mantener el peso de la aeronave dentro de los límites, ¿Cuánto combustible se debería drenar?


a) 50 litros.

b) 16,2 galones.

c) 69,5 litros.



a. Determine el peso total que se debe quitar (50 kg) y el peso por galón de gasolina (0.720 kg).

b. Calcule la cantidad de gasolina que se debe drenar mediante la siguiente fórmula:



Cuando “redondee” una respuesta, hágalo en el sentido que le proporcionará una mayor seguridad operacional en vuelo. En este caso, redondee a 69,50.



 


3.- Si se carga una aeronave 110 libras por encima del peso bruto máximo certificado y se drena el combustible (gasolina) para mantener el peso de la aeronave dentro de los límites, ¿Cuánto combustible se debería drenar?


a) 10 galones.

b) 12 galones.

c) 15 galones.


a. Determine el peso total que se debe eliminar (90 libras) y el peso por galón de gasolina (6 libras).


b. Calcule la cantidad de gasolina que se debe drenar mediante la siguiente fórmula:






Altitud de densidad y Performance de la aeronave


Las tablas de performance de aeronaves le indican al piloto qué puede esperar de un avión (carrera de despegue, régimen de ascenso, etc.) en condiciones determinadas. La predicción de la performance se encuentra basada en una temperatura de nivel del mar de 15° C (+59° F) y una presión atmosférica de 29,92” Hg (1013,2 mb). Esta combinación de temperatura y presión se denomina “valores estándar”. Cuando el aire se encuentra a una "densidad estándar", los desvíos de temperatura y/o presión desde dicho estándar, modificarán la densidad del aire o la altitud de densidad, lo cual afecta la performance de la aeronave. Las tablas de performance permiten al piloto predecir como rendirá una aeronave. La humedad relativa también afecta la altitud de densidad, pero no se toma en consideración cuando se formulan las tablas de performance. Una combinación de temperatura alta, humedad alta y gran altitud causan una altitud de densidad mayor que la altitud de presión lo que, a su vez, causa una reducción en la performance de la aeronave.



Figura 8. Tabla de altitud de densidad (Density altitude chart)


Problema:


Mediante la Tabla de Altitud de Densidad que se muestra en la figura 8 y las siguientes

condiciones, determine la altitud de densidad.


Condiciones:

Ajuste del altímetro..............30.35

Temperatura del aeropuerto.............. +25° F

Elevación del Aeropuerto.............. 3.894 pies



Solución:


a. Determine la corrección de altitud aplicable para la lectura del altímetro de 30.35" Hg. Ver figura 8. Esa configuración no se muestra en la tabla, por lo tanto es necesario interpolar entre los factores de corrección mostrados para 30.30" Hg y 30.40" Hg. Para interpolar, sume los dos factores y divida por 2:


-348 + (-440) = -788

-788 ÷ 2 = -394


Ya que el resultado es un número negativo, reste ese valor a la elevación de aeropuerto dada:


3.894 pies

— 394 pies ________________________

3.500 pies


b. Por debajo de la tabla, ubique la OAT dada (+25° F). Desde ese punto, proceda hacia arriba hasta cruzarse con la línea de altitud de presión que es igual a la elevación de aeropuerto corregida (3.500 pies). Desde ese punto, proceda a la izquierda y lea la altitud de densidad (2.000 pies). Nótese que la disminución de densidad reduce la eficacia de la hélice como también la performance de la aeronave en su conjunto.



 


4.- Si la temperatura del aire exterior (OAT) a una altitud dada es más cálida que la estándar, la altitud de densidad es:


a) Igual a la altitud de presión.

b) Menor a la altitud de presión.

c) Mayor a la altitud de presión.


Si la temperatura supera la estándar, la altitud de densidad será mayor que la altitud de presión.



 


5.- (Refiérase a la Figura 8). Determine la altitud de densidad para estas condiciones:


Lectura del altímetro.............................. 29.25

Temperatura de la pista.............................. +81° F

Elevación de aeropuerto.............................. 5250 pies MSL


a) 4600 pies MSL.

b) 5877 pies MSL.

c) 8500 pies MSL.





Utilizando como referencia la figura 8, siga los siguientes pasos:


a. Ya que la lectura del altímetro dada no se muestra en la figura 8, se necesita la interpolación. Ubique las configuraciones inmediatamente por arriba y por

debajo del valor dado de 29.25" Hg:


Ajuste del Altímetro Factor de Conversión

29.20 673 pies

29.30 579 pies




b. Determine la diferencia entre los dos factores de conversión:


673 - 579 = 94 pies


c. Determine la cantidad de diferencia que se le agregará al factor de conversión

de 29.30" Hg:


94 x .5 = 47 pies


d. Sume la cantidad de diferencia a la cantidad mostrada para el factor de

conversión de 29.30" Hg:


579 + 47 = 626 pies


e. Sume el factor de corrección a la elevación del aeropuerto para encontrar la

altitud de presión:


5250

+626 _____________________________

5876 pies MSL (altitud de presión)


f. Determine la altitud de densidad al ingresar a la tabla a +81° F; muévase hacia arriba a la línea de altitud de presión 5.876; desde el punto de intersección, muévase a la izquierda y lea una altitud de presión de 8.500 pies.



6.- (Refiérase a la Figura 8). Determine la altitud de presión en un aeropuerto que se encuentra a 3563 pies MSL con un ajuste del altímetro de 29.96:


a) 3527 pies MSL.

b) 3556 pies MSL.

c) 3639 pies MSL.




Utilizando como referencia la figura 8, siga los siguientes pasos:


a. Ya que la lectura del altímetro dada no se muestra en la figura 7, se necesita la interpolación. Ubique las configuraciones inmediatamente por arriba y por debajo del valor dado de 29.96" Hg:




b. Determine la diferencia entre los dos factores de conversión:


0 - 73 = - 73 pies



La configuración 29.96 está en medio de los valores, por lo tanto:


-73 ÷ 2 = - 36,5 pies


c. Determine la cantidad de diferencia que se le restará al factor de conversión

de 30.30" Hg:


d. Reste el factor de corrección a la elevación del aeropuerto para encontrar la

altitud de presión:


3563,0

-36,5 ___________________________

3526,5 pies MSL (altitud de presión)



7.- (Refiérase a la Figura 8). Determine la altitud de densidad para las siguientes

condiciones:


Ajuste del altímetro.............................. 30.35

Temperatura de la pista.............................. +25° F

Elevación de aeropuerto.............................. 3894 pies MSL


a) 2000 pies MSL.

b) 2900 pies MSL.

c) 3500 pies MSL.




Utilizando como referencia la figura 8, siga los siguientes pasos:


a. Ya que la configuración del altímetro dada no se muestra en la figura 8, se necesita la interpolación. Ubique las configuraciones inmediatamente por arriba y por debajo del valor dado de 30.35" Hg:






b. Determine la diferencia entre los dos factores:


-440 + 348 = -92 pies


c. Determine la cantidad de diferencia que se le agregará al factor de conversión de 30.30" Hg:


-92.0 x .5= -46.0 pies


d. Sume la cantidad de diferencia a la cantidad mostrada para el factor de conversión de 30.30" Hg:


-348 + (-46) = -394 pies


e. Reste el factor de corrección a la elevación del aeropuerto para encontrar la altitud de presión:

3894

-394

____________________________

3500 pies MSL (altitud de presión)


f. Determine la altitud de densidad al ingresar a la tabla a +25° F, proceda hacia arriba a la línea de altitud de presión de 3500 pies; desde el punto de intersección muévase al borde izquierdo de la tabla y lea la altitud de densidad de 2000 pies.



 

8.- ¿Cuáles son los valores estándares de temperatura y presión para el nivel del mar?


a) 15° C y 29.92" Hg.

b) 59° C y 1013.2 milibares.

c) 59° F y 29.92 milibares.



La presión estándar del nivel del mar es de 29.92 pulgadas de mercurio. La temperatura estándar del nivel del mar es de 15° C.



 


9.- ¿Qué factor tendería a aumentar la altitud de densidad en un aeropuerto dado?


a) Un aumento en la presión barométrica.

b) Un aumento en la temperatura ambiente.

c) Una disminución en la humedad relativa.



En un día caluroso, el aire se torna “más fino” o “más liviano” y su densidad es equivalente a una altitud mayor en la atmósfera estándar, de allí el término “altitud de alta densidad”.


La respuesta a) es incorrecta porque un aumento en la presión barométrica disminuiría la altitud de densidad. La respuesta c) es incorrecta porque una disminución en la humedad relativa disminuiría la altitud de densidad.


 


10.- ¿Qué combinación de condiciones atmosféricas reducirán la performance del

despegue y ascenso de la aeronave?

a) Baja temperatura, baja humedad relativa y baja altitud de densidad.

b) Alta temperatura, baja humedad relativa y baja altitud de densidad.

c) Alta temperatura, alta humedad relativa y alta altitud de densidad.

Un aumento en la temperatura del aire o en la humedad o una disminución en la presión del aire (que causa una mayor altitud de densidad), disminuiría considerablemente tanto la entrega de potencia como la eficacia de la hélice.


La respuesta a) es incorrecta porque todas estas condiciones mejoran la performance.


La respuesta b) es incorrecta porque baja humedad y baja altitud mejoran la performance.



 

11.- ¿Qué efecto tiene una disminución de la densidad del aire sobre la performance de una aeronave?


a) Aumenta la performance del motor.

b) Reduce la performance del ascenso.

c) Aumenta la performance de despegue.


Un aumento en la temperatura del aire o en la humedad o una disminución en la presión del aire (que causa una mayor altitud de densidad), disminuiría considerablemente tanto la entrega de potencia como la eficacia de la hélice.



 


12.- (Refiérase a la Figura 8) ¿Cuál es el efecto de un aumento de la temperatura de 25 a 50° F en la altitud de densidad si la altitud de presión permanece en 5000 pies?


a) Aumento de 1200 pies.

b) Aumento de 1400 pies.

c) Aumento de 1650 pies.





Utilizando como referencia la figura 8, siga los siguientes pasos:


a. Ingrese a la tabla de altitud de densidad a 25° F, proceda hacia arriba hasta la línea de altitud de presión de 5000 pies. Desde el punto de intersección, muévase al borde izquierdo de la tabla y lea la altitud de densidad de 3850 pies.


b. Ingrese a la tabla de altitud de densidad a 50° F, proceda hacia arriba hasta la línea de altitud de presión de 5000 pies. Desde el punto de intersección, muévase al borde izquierdo de la tabla y lea la altitud de densidad de 5500 pies.


c. Determine el cambio en la altitud de densidad:

5500 – 3,850 = 1,650 pies (aumento)



 


13.- (Refiérase a la Figura 8) Determine la altitud de presión con una altitud indicada de 1380 pies MSL con una configuración de altímetro de 28.22 a temperatura estándar:


a) 2991 pies MSL.

b) 2913 pies MSL.

c) 3010 pies MSL.



Utilizando como referencia la figura 8, siga los siguientes pasos:


a. Ya que la configuración del altímetro dada no se muestra en la figura 8, se

necesita la interpolación. Ubique las configuraciones inmediatamente por arriba

y por debajo del valor dado de 28.22" Hg:





b. Determine la diferencia entre los dos factores de conversión:


1630 - 1533 = 97 pies


c. Determine la cantidad de diferencia que se le restará al factor de conversión

de 28.20" Hg:


97.0 x 0.2. = 19.4


d. Reste la cantidad de diferencia a la cantidad mostrada para el factor de

conversión de 28.20" Hg:


1630.0 - 19.4 = 1610.6


e. Sume el factor de corrección a la altitud indicada para encontrar la altitud de

presión:


1610.6

+1380.0

__________________________

2990.6 pies MSL (altitud de presión)



 

14.- (Refiérase a la Figura 8) ¿Cuál es el efecto de un aumento de temperatura de 30 a 50° F en la altitud de densidad si la altitud de presión permanece en los 3000 pies MSL?


a) Aumento de 900 pies.

b) Disminución de 1100 pies.

c) Aumento de 1300 pies.





Utilizando como referencia la figura 8, siga los siguientes pasos:


a. Ingrese a la tabla de altitud de densidad a 30° F, proceda hacia arriba hasta la línea de altitud de presión de 3000 pies. Desde el punto de intersección, muévase al borde izquierdo de la tabla y lea la altitud de densidad de 1650 pies.

b. Ingrese a la tabla de altitud de densidad a 50° F, proceda hacia arriba hasta la línea de altitud de presión de 3000 pies. Desde el punto de intersección, muévase al borde izquierdo de la tabla y lea la altitud de densidad de 2950 pies.


c. Encuentre la diferencia entre los dos valores: 2950 - 1650 = 1300 pies

(aumento).


3000 - 1650 = 1350 pies (aumento)


 


15.- ¿Qué efecto, si existe, produce alta humedad sobre la performance de la aeronave?


a) Aumenta la performance.

b) Disminuye la performance.

c) No tiene efecto sobre la performance.


Un incremento en la temperatura del aire o de la humedad o una disminución de la presión del aire (que causa una mayor altitud de densidad), disminuirá considerablemente tanto la entrega de potencia como la eficacia de la hélice.


 



16.- ¿Qué efecto tiene la menor densidad del aire, comparado con el aire más denso, sobre la eficiencia de la hélice y por qué?

a) Se aumenta la eficiencia debido a la menor fricción sobre las palas de la hélice.

b) Se reduce la eficiencia porque la hélice ejerce menos tracción en aire menos

denso que en el aire con mayor densidad.

c) Se reduce la eficiencia debido a la fuerza incrementada de la hélice en aire más

tenue.



La hélice produce tracción/empuje en proporción a la masa de aire que se está acelerando mediante las palas al rotar. Si el aire es menos denso, la eficacia de la hélice se ve disminuida.





Gráfico de Componentes de Viento de Frente y Viento Cruzado


En general, despegar hacia el viento mejora la performance de la aeronave y reduce la longitud de la pista requerida para estar en el aire. Cuanto más fuerte sea el viento, mejor rinde la aeronave. Los vientos cruzados, sin embargo, pueden dificultar o tornar imposible controlar la aeronave. El fabricante de la aeronave determina el límite seguro para despegar o aterrizar con viento cruzado y establece el componente máximo permitido de viento cruzado. Se utiliza el gráfico que muestra la figura 37 para determinar cuánto se siente el viento con dirección y velocidad determinadas tanto de frente como cruzado.


Problema:

Se informa que el viento se encuentra a 085° a 30 nudos y Ud. planea aterrizar en la Pista 11. ¿Cuáles serán los componentes de viento de frente y viento cruzado?




Solución:

a. Determine la diferencia angular entre la dirección del viento y la pista:


110° pista

-085° viento

_______________________

25° diferencia



b. Encuentre la intersección entre la línea radial de ángulo de 25° y el arco de velocidad de viento de 30 nudos en el gráfico de la figura 37. Desde la intersección, muévase directo hacia abajo hasta el final del gráfico y lea que el componente de viento cruzado es igual a 13 nudos. Desde el punto de intersección, muévase a la izquierda en forma horizontal y lea que el componente de viento de frente es igual a 27 nudos.



 


Gráfico de Componentes de Viento de Frente y Viento Cruzado



17.- (Refiérase a la Figura 37) ¿Cuál es el componente de viento cruzado para un

aterrizaje en la Pista 18 si la torre informa el viento de 220° a 30 nudos?


a) 19 nudos.

b) 23 nudos.

c) 30 nudos.





Siga los siguientes pasos:


a. Determine el ángulo de ángulo de viento relativo (WA) desde la diferencia

entre el rumbo de pista (RH) y la dirección del viento (WD).



WA = WD-RH

WA = 220° - 180°

WA = 40°


b. Ubique el arco correspondiente a la velocidad de viento de 30 nudos.


c. Encuentre el punto de intersección de la línea de 40° con el arco de velocidad

de viento de 30 nudos.


d. Dibuje una línea hacia abajo desde la intersección de la escala de

componente de viento cruzado y lea la velocidad resultante de 19 nudos.



La respuesta b) es incorrecta porque se refiere al componente de viento de frente. La

respuesta c) es incorrecta porque se refiere a la velocidad del viento.



 


18.- (Refiérase a la Figura 37) ¿Cuál es el componente de viento de frente para un

aterrizaje en la Pista 18 si la torre informa el viento de 220° a 30 nudos?


a) 19 nudos.

b) 23 nudos.

c) 26 nudos.



Siga los siguientes pasos:


a. Determine el ángulo de ángulo de viento relativo (WA) desde la diferencia

entre el rumbo de pista (RH) y la dirección del viento (WD).


WA = WD-RH

WA = 220° - 180°

WA = 40°




b. Ubique el arco correspondiente a la velocidad de viento de 30 nudos.


c. Encuentre el punto de intersección de la línea de 40° con el arco de velocidad

de viento de 30 nudos.


d. Dibuje una línea hacia abajo desde la intersección de la escala de

componente de viento de frente y lea la velocidad resultante de 23 nudos.




 


19.- (Refiérase a la Figura 37) Determine la velocidad de viento máxima para viento de frente de 45° si el componente máximo de viento cruzado para el avión es de 25 nudos:


a) 25 nudos.

b) 29 nudos.

c) 35 nudos.





Siga los siguientes pasos:


a. Ubique el ángulo de viento de 45° en la figura 37.



b. Ubique la línea vertical que representa un componente de viento cruzado de

25 nudos y su punto de intersección con la línea del ángulo de viento de 45°.


c. Interprete el punto de intersección que yace sobre un arco a mitad de camino

entre los arcos de velocidad de viento de 30 y 40 nudos o 35 nudos.




 


20.- (Refiérase a la Figura 37) ¿Cuál es la velocidad de viento máxima para viento

cruzado de 30° si la componente máxima de viento cruzado para el avión es de 12

nudos?


a) 16 nudos.

b) 20 nudos.

c) 24 nudos.





Siga los siguientes pasos:


a. Ubique la línea del ángulo de viento de 30° en la figura 37.


b. Ubique la línea vertical que representa el componente máximo de viento

cruzado de 12 nudos y su punto de intersección con la línea del ángulo de viento

de 30°.


c. Interprete el punto de intersección que yace sobre un arco apenas menos que

a mitad de camino entre los arcos de velocidad de viento de 20 y 30 nudos o

aproximadamente 24 nudos.


 


21.- (Refiérase a la Figura 37) Con viento del norte informado a 20 nudos, ¿Cuál pista (6, 29 o 32) es aceptable para utilizar para un avión con un componente de viento cruzado máximo de 13 nudos?

a) Pista 6.

b) Pista 29.

c) Pista 32.



Siga los siguientes pasos:


a. Ubique el arco de velocidad de viento de 20° en la figura 37.


b. Dibuje una línea hacia arriba desde el componente de viento cruzado de 13

nudos (viento cruzado máximo).


c. Nótese que en este caso los componentes aceptables de viento cruzado

resultarán en cualquier momento en que el ángulo de viento relativo es igual o

menor a aproximadamente 40° (la intersección de la línea vertical de 13 nudos y

el arco de viento de 20 nudos).


d. Calcule el ángulo de viento relativo entre el viento norte (0°) y los rumbos de

pista:





Sólo la pista 32 proporciona un componente de viento cruzado que se encontraría dentro de los límites aceptables para el avión especificado.



 



22.- (Refiérase a la Figura 37) Con viento del sur informado a 20 nudos, ¿Cuál pista (10, 14 o 24) es adecuada para utilizar para un avión con un componente de viento cruzado máximo de 13 nudos?


a) Pista 10.

b) Pista 14.

c) Pista 24.



Siga los siguientes pasos:


a. Ubique el arco de velocidad de viento de 20° en la figura 37.


b. Dibuje una línea hacia arriba desde el componente de viento cruzado de 13 nudos (viento cruzado máximo).




c. Nótese que en este caso los componentes aceptables de viento cruzado resultarán en cualquier momento en que el ángulo de viento relativo es igual o menor a aproximadamente 43° (la intersección de la línea vertical de 13 nudos y el arco de viento de 20 nudos).


d. Calcule el ángulo de viento relativo entre el viento sur (180°) y los rumbos de

pista:




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