Como as companhias aéreas lidam com a incerteza no peso do passageiro para cálculos de peso e equilíbrio?

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Quando companhias aéreas comerciais calculam a massa e a distribuição da carga de passageiros, nos casos em que não pesam diretamente os passageiros, elas usam medidas de peso padrão que foram aprovadas pela autoridade de aviação apropriada.

Os pesos padrão podem ser divididos por tipo de passageiro (adulto / criança), por sexo (masculino / feminino) e por outros fatores, como temporada ou classe comercial / econômica. Para obter esses números, uma pesquisa é realizada em um aeroporto e medidas apropriadas são tomadas para garantir que a amostra seja representativa.

O resultado é um valor único que representa o peso padrão para um macho / fêmea / criança / etc. Embora o peso padrão possa ter um viés mínimo (isto é, um pequeno desvio da média da população), ele não representa a variância dos pesos de passageiros observados. Isto é, se a média da amostra for 90kg com um desvio padrão de 10, existe uma chance de ~ 15% de um passageiro ter um peso maior que 100kg (assumindo distribuição normal, para o propósito deste exemplo).

Dado que os operadores aéreos têm que ser extremamente cuidadosos e conservadores com a sua gestão de peso, como eles explicam esta incerteza nos seus cálculos? Usando o exemplo acima, se houvesse um vôo com 100 passageiros a cada 100kg, haveria uma subestimação da massa em mais de 1 tonelada (relativamente pequena em comparação com a massa total de aeronaves carregadas, mas ainda assim um grande número em si). / p>

As acomodações para essa variação são incorporadas ao peso padrão do passageiro (por exemplo, usar média + x std. dev.) ou isso é incluído nos limites operacionais que a companhia aérea definiu para suas tolerâncias máximas de peso? em suas várias formas, por exemplo, redução do peso máximo de combustível (MZFW) ou peso máximo de descolagem (MTOW)?

Edit: Esta é uma pergunta ligeiramente diferente para uma semelhante sobre como uma aeronave comercial tem sua massa determinada. O foco aqui é mais específico ao analisar como os pesos-padrão dos passageiros são calculados e quais são as hipóteses sobre como usar esses dados.

    
por Christopher Howlin 31.05.2016 / 22:02

2 respostas

Eles não lidam com essa incerteza.

A segurança é sempre o fator de destaque no setor de aviação. Dito isto, as medições precisam apenas ser "precisas o suficiente" para fins de segurança. Estar fora por pequena quantidade não comprometeria a segurança.

Além disso, a condição atmosférica é sempre diferente; é tão dinâmico e não pode ser medido com precisão. Enquanto a medição for precisa o suficiente , a aeronave voará.

Teoricamente, você poderia argumentar que há uma chance:

  • o peso calculado já está em MTOW
  • cada passageiro passa a ter peso acima da média
  • todos compraram muitas lembranças nas lojas do aeroporto
  • altitude de densidade foi extraordinariamente alta
  • um vento de cauda de 10 nós estava presente na decolagem

e a aeronave ultrapassou a pista durante o seu percurso de decolagem. No entanto, essa chance é tão pequena que aceitamos nosso método atual como é e esperamos que a aeronave tolere essa incerteza dentro de seus fatores de segurança projetados.

Tal crença foi considerada errada quando uma pequena aeronave caiu na decolagem em 2003 . As regulamentações foram então modificadas para que, em uma aeronave pequena o suficiente, o peso real de cada passageiro (mais a bagagem) fosse usado, em vez de usar um peso padrão para estimar.

    
03.06.2016 / 17:50

Não só a FAA define os pesos padrão de passageiros, mas também tem uma AC longa descrevendo como você deve calcular o carregamento. Você pode encontrar o AC aqui .

4. What should an operator consider while reading this AC?

a. Accurately calculating an aircraft’s weight and CG before flight is essential to comply with the certification limits established for the aircraft. These limits include both weight and CG limits. By complying with these limits and operating under the procedures established by the manufacturer, an operator is able to meet the weight and balance requirements specified in the aircraft flight manual (AFM). Typically, an operator calculates takeoff weight by adding the operational empty weight (OEW) of the aircraft, the weight of the passenger, cargo payload, and the weight of fuel. The objective is to calculate the takeoff weight and CG of an aircraft as accurately as possible.

b. When using average weights for passengers and bags, the operator must be vigilant to ensure that the weight and balance control program reflects the reality of aircraft loading. The FAA will periodically review the guidance in this AC and update this AC if average weights of the traveling public should change or if regulatory requirements for carry-on bags or personal items should change. Ultimately, the operator is responsible for determining if the procedures described in this AC are appropriate for use in its type of operation.

Você pode estar particularmente interessado em CAPÍTULO 2. Métodos para determinar o peso dos passageiros e sacos

A abertura do capítulo praticamente cobre que desvios podem acontecer

200. What should an operator consider when choosing the appropriate method?

a. For many years, operators of transport category aircraft have used average weights for passengers and bags to calculate an aircraft’s weight and balance, in accordance with standards and recommended practices. This method eliminates many potential sources of error associated with accounting for a large number of relatively light weights. However, differences between the actual weight of passengers and bags and the average weight of passengers and bags can occur when using average weights.

b. Statistical probability dictates that the smaller the sample size (i.e., cabin size), the more the average of the sample will deviate from the average of the larger universe. Because of this, the use of standard average passenger weights in weight and balance programs for small and medium cabin aircraft should be examined in greater detail.

c. The next four sections describe four methods available to operators to determine passenger and bag weight. They are standard average weights in Section 2; average weights based on survey results in Section 3; segmented weights in Section 4; and actual weights in Section 5. An operator should review the following discussion and consult Table 2-1 to determine which method or methods are appropriate to its type of operation.

Vou me abster de citar o resto do documento, mas vale a pena ler sobre o tema bem, ele deve responder ao corpo principal desta questão.

Também de interesse pode ser o manual da FAA sobre peso e equilíbrio .

De um ponto de vista de operações, há coisas a considerar também. Primeiramente, os aviões têm um alcance CG, não um único ponto CG. Esta faixa de fato tem algum espaço para brincar. As companhias aéreas só precisam estar dentro desse intervalo para TO / LD. Consulte o manual da FAA para mais informações sobre CG gamas. Em teoria, a companhia aérea pode (e ocasionalmente) movimentar as pessoas, embora, no meu entender, isso aconteça mais em aviões comerciais menores. Quando eu vôo o Arqueiro ou Guerreiro eu normalmente voo, é melhor você acreditar que todos os meus passageiros estão pisando em uma balança antes do vôo !

Alguns aviões podem ter maneiras de mitigar isso até certo ponto. Dependendo das células, o carregamento de combustível pode ser distribuído de forma diferente entre os tanques, mas você ainda deve estar com limites para TO / LD, é claro. Qualquer avião grande que também possa transportar carga (por motivos de transporte, não a própria bagagem) pode ter alguma capacidade de rearranjar as paletes para manter o CG dentro dos limites, mas isso depende novamente da situação.

- EDIT (em resposta à questão do intervalo CG nos comentários abaixo) -

Quanto à forma como os aviões são projetados para lidar com isso, há um intervalo CG. Isso varia de avião para avião e alguns têm intervalos maiores que outros. Um detalhamento completo sobre como isso funciona poderia ser o assunto de sua própria pergunta aqui. De um modo geral, há um peso máximo de decolagem que deve cair em um envelope de CG. Aqui está o envelope CG para um Piper Warrior

( fonte )

Os gráficos para aviões têm números maiores e mais algumas caixas, mas é mais fácil descrever o problema com um gráfico como este. Como você pode ver no peso bruto máximo, você tem 6 polegadas de jogo CG. Embora isso não pareça muito, é mais do que suficiente para jogar ao carregar o avião. Isso deixa espaço para os passageiros de pesos diferentes em assentos diferentes, etc. Para uma resposta completa, deve-se notar que esses intervalos são apenas os limites testados da célula se o seu CG cair fora desses limites. exibirá comportamentos diferentes (velocidade de cruzeiro alta / baixa, entrada mais fácil em uma barraca ou saída mais difícil, etc.). Houve vários acidentes na história que ocorreram como resultado de uma mudança maciça de CG em vôo, há algum debate sobre o papel que o sobre o carregamento do AF4590 (o Concorde que caiu) jogou no acidente. Você deve ser capaz de encontrar gráficos de escala CG semelhantes para a maioria dos aviões modernos lá fora, se você quiser intervalos mais específicos.

    
01.06.2016 / 15:51