A finalidade principal do controle do peso e balanceamento das aeronaves é a segurança – além do aumento da eficiência em voo, em termos de velocidade, autonomia, teto de voo e capacidade de manobra. Uma distribuição incorreta da carga dentro da aeronave, por exemplo, poderá levar ao cancelamento de um voo, a uma perda da controlabilidade do avião e, como consequência, a perda de vidas.

Uma experiência do incorreto balanceamento de peso foi o acidente que ocorreu com uma aeronave Laerjet, que decolou do campo de Marte com o desbalanceamento de combustível nas asas acima do permitido. Após a decolagem, a aeronave entrou em uma curva direita, impossível de ser corrigida por meio dos ailerons. Isso porque uma asa estava mais pesada que a outra. A homologação das aeronaves é feita de tal forma que o seu peso vazio e o seu centro de gravidade devem ser muito bem determinados. O fabricante precisa pesar uma aeronave a cada dez, dando às outras a média do peso e balanceamento. Com o uso da aeronave e suas repinturas, é comum que ela ganhe peso. Por isso, periodicamente, é necessário uma nova pesagem. As empresas comerciais têm regulamentos estabelecidos pela ANAC e protocolos próprios de distribuição de peso e balanceamento, a fim de garantir a segurança de operação.

Termos da física aplicados na pesagem e balanceamento de uma aeronave

Força: é a causa da modificação do estado de repouso ou de movimento de um corpo, ou de uma deformação (a força gravitacional sobre qualquer objeto situado próximo à superfície da Terra é chamada peso do corpo).

Força resultante: uma força única que possa produzir em um corpo o mesmo efeito que um sistema de forças a ele aplicado chama-se resultante do sistema.

Equilíbrio de um corpo: quando for nula a ação de um sistema de forças que atua sobre um corpo, diz-se que o corpo está em equilíbrio.

Momento: a medida da eficiência de uma força no que se refere à tendência de fazer um corpo girar em relação a um ponto fixo chama-se momento da força em relação a esse ponto.

A fundamentação física do balanceamento utiliza o momento de uma força em relação a um ponto. Para que haja equilíbrio rotacional, o somatório dos momentos em relação a qualquer ponto deve ser nulo. No momento da sua fabricação a aeronave vazia pode ser suspensa pelo seu centro de gravidade vazio, conforme a figura abaixo:

Aeronave vazia suspensa pelo centro de gravidade vazio

É possível observar que as demais forças aplicadas no avião – sustentação, força dos estabilizadores horizontais, peso que altera a sua posição devido à distribuição de massa dentro da aeronave – podem alterar o equilíbrio. O equilíbrio deve ser tal que a soma dos momentos que fazem a aeronave girar em um sentido deve ser igual à soma das forças que fazem a aeronave girar no sentido contrário. Cada aeronave tem os seus registros de peso e balanceamento. No caso de perda desses registros, sem que haja uma cópia, a aeronave deve ser repesada.

Fonte: http://www.youbulksmart.com/article, UNISUL. Princípios de Planejamento de Voo, PALHOÇA, 2013.