Altimeter Altímetro Barometer Barómetro

1. El Altímetro requiere la presión atmosférica estándar como referencia

El principio del altímetro de presión se basa en medir la presión atmosférica y convertir esa presión en una escala de altura para mostrarla. Sin embargo, la relación entre la presión atmosférica y la altura no se puede representar simplemente con una fórmula, por ejemplo, cuanto más bajo esté del suelo, mayor será la densidad del aire; cuanto más alto esté del suelo, menor será la densidad del aire; además, bajo la misma presión atmosférica, el cambio de temperatura tiene una influencia significativa en la altura, por lo que, simplemente a partir de la lectura de presión, es imposible obtener un valor de altura en el que se pueda confiar.

La solución a este problema es establecer una condición meteorológica específica, es decir, la Atmósfera Estándar, bajo estas condiciones, la relación entre altura y presión/temperatura puede obtener un modo de distribución aproximado promedio.

Conociendo este problema relativo a la atmósfera estándar, se puede explicar por qué muchas personas en Internet dudan de que el barómetro o el altímetro no sean precisos.

La definición de Atmósfera Estándar es la siguiente:

1. Condiciones de temperatura A nivel del mar, la temperatura es de 15 grados Por debajo de los 11000 metros, por cada 1000 metros que aumenta la altura, la temperatura disminuye 6.5 grados Por encima de los 11000 metros, la temperatura se mantiene a menos 56.5 grados
2. Condiciones de presión barométrica La presión a nivel del mar es de una atmósfera, es decir, 29.92 pulgadas de mercurio, 1013.2 hectopascales.
3. Condiciones de aceleración de la gravedad A una latitud de 45 grados, g=9.8 metros/segundo^2
4. Composición del aire El aire no contiene vapor de agua

Bajo la Atmósfera Estándar, se puede obtener la siguiente relación de conversión entre altura, presión y temperatura:

Aproximadamente, basta con recordar que "por cada 1000 pies que aumenta la altura, la presión atmosférica disminuirá 1 pulgada de mercurio y la temperatura disminuirá 2 grados Celsius".

Con la Atmósfera Estándar como referencia, las escalas del altímetro de presión se fabricaron según las condiciones anteriores. Por ejemplo, cuando la temperatura es de 13 grados/presión de 28.86 pulgadas de mercurio, la escala de altura se ajusta a 1000 pies; cuando la temperatura es de 9 grados/presión de 26.81 pulgadas de mercurio, la escala de altura se ajusta a 3000 pies, etc.

2. ¿Por qué es necesario calibrar el altímetro?

Siempre que el clima cumpla con las condiciones de la Atmósfera Estándar, la lectura del altímetro puede considerarse como la altura correcta. El problema es que en la vida real, este clima ideal no existe, por lo que se puede considerar que la lectura del altímetro de presión siempre tendrá un error.

Por lo tanto, la conclusión es que para el uso del altímetro de presión, ¡se debe calibrar el instrumento para obtener resultados correctos!

Sin embargo, también debemos saber que el uso del altímetro de presión no es para obtener un valor preciso de altura de vuelo, su verdadero propósito es garantizar la seguridad del vuelo.

Dado que todas las aeronaves que vuelan en el cielo usan el mismo valor de calibración, se puede garantizar la diferencia de altura entre los aviones: Los aviones VFR que vuelan hacia el este usan alturas de múltiplos impares de 1000 pies + 500 pies, Los aviones VFR que vuelan hacia el oeste usan alturas de múltiplos pares de 1000 pies + 500 pies, todos usan diferentes alturas, desplazándose 1000 pies entre sí, lo que reduce enormemente el peligro de colisión.

3. Calibración de la presión barométrica

3.1 Ventana Kollsman

Generalmente, los altímetros de presión tienen una “ventana de ajuste de presión del altímetro (Ventana Kollsman)”, mediante el ajuste del botón en la parte inferior izquierda, se puede realizar la calibración de presión del altímetro.

Entonces, ¿a cuánto se debe establecer el valor de calibración? En general, hay 3 valores de presión disponibles aquí, a saber, QFE, QNH, QNE. Se dice que estos 3 sustantivos son muy difíciles de recordar, porque no son abreviaturas de ninguna palabra, sino 3 códigos Morse que se han utilizado desde hace mucho tiempo, así que solo se pueden memorizar.

3.2 QFE

El “QFE de presión del campo” es la presión a la altura horizontal del aeropuerto, FE se puede memorizar como “Field Elevation” (Elevación del campo). Si el piloto utiliza la configuración de altímetro QFE para calibrar el altímetro, el puntero del altímetro en el aeropuerto apuntará a 0 pies.

La altura de vuelo del avión después de establecerlo en QFE se llama altura de presión QFE.

3.3 QNH

El “QNH de presión nivelada del mar corregida”, como su nombre lo indica, corrige la presión del barómetro local a la presión al nivel del mar, NH se puede memorizar como “Not Here” (No aquí). Si el piloto utiliza la configuración de altímetro QNH para calibrar el altímetro, el puntero del altímetro en el avión apuntará a la altitud sobre el nivel del mar de ese aeropuerto, que también son los datos del aeropuerto marcados en las cartas aeronáuticas. Por lo tanto, al realizar el despegue, ascenso, descenso y aterrizaje cerca del aeropuerto, es necesario ajustar el altímetro tomando el valor QNH como estándar. Esto garantiza que todos los aviones que despegan y aterrizan utilicen el mismo estándar para medir la altura de vuelo, evitando accidentes como impacto contra el suelo/colisión entre aviones o acercamientos anormales.

El QNH se puede obtener a través de la torre ATC, servicio automático de información terminal ATIS, informes meteorológicos METAR, etc. Ya hay muchos artículos de introducción en este sitio, así que no lo explicaré demasiado aquí.

Sobre el ATIS Servicio Automático de Información Terminal <a href=¿Cómo es el ATIS durante un tifón? <a href=Resumen del formato del informe meteorológico aeronáutico rutinario METAR <a href=Información meteorológica gratuita proporcionada por la NOAA

Hay que prestar atención a la relación entre la calibración de presión y la indicación de altura. Si el valor de ajuste de calibración de presión es mayor que el valor actual establecido, incluso si la altura de vuelo no cambia, la indicación del altímetro aumentará, por el contrario, si el valor de ajuste de calibración de presión es menor que el valor actual establecido, incluso si la altura de vuelo no cambia, la indicación del altímetro disminuirá.

Tomemos un ejemplo: volar de Tokio a Osaka, el QNH de Tokio es 29.92, el QNH de Osaka es 28.86. Después de calibrar a 2992 en Tokio y ascender a la altura de crucero de 4000 pies, si se llega a Osaka sin realizar la calibración, debido a que la presión de Osaka es menor que la de Tokio, la indicación del altímetro aumentará gradualmente (porque la presión es menor a mayor altura), el piloto, para mantener el valor de indicación de 4000 pies, bajará gradualmente la altura del avión. Por lo tanto, si no se calibra al QNH local, la altura del avión será inferior a 4000 pies, alcanzando finalmente una altura de 3000 pies.

Es imaginable lo peligroso que es esto. El piloto cree que está a una altura de 4000 pies, pero la altura real es de 3000 pies, si el avión vuela de noche o dentro de una nube y no puede ver los obstáculos circundantes, y frente a la ruta hay una montaña de 3100 pies, sin duda el avión se estrellará contra la montaña. De manera similar, si el avión vuela desde una zona de alta temperatura a una zona de baja temperatura, la indicación del altímetro será mayor que la altura real, por lo que el piloto debe observar atentamente el entorno para evitar accidentes.

A continuación, veamos qué sucede si el piloto ajusta la calibración después de entrar en la zona de información de Osaka. Después de establecer de 2992 a 2886, la altura de vuelo no ha cambiado, pero el valor de indicación del instrumento será menor, el piloto, para mantener los 4000 pies de altura, debe aumentar la potencia y ascender a esa altura.

A partir del ejemplo anterior, se puede ver que la indicación del altímetro de presión solo puede proporcionar datos de altura relativamente precisos, en las diversas etapas del vuelo, el piloto necesita calibrar constantemente y ajustar la altura de vuelo según sea necesario.

3.4 QNE

El “QNE de presión estándar” se refiere a la presión al nivel del mar en condiciones de atmósfera estándar, con un valor de 1013.2 hectopascales (29.92 pulgadas de mercurio). Realmente no hay un método para memorizar QNE, solo recuerde QFE y QNH, el restante es QNE.

Cerca del aeropuerto se puede usar el valor QNH como estándar, pero al volar entre aeropuertos, la presión cambia constantemente, y tampoco es posible establecer innumerables estaciones de medición en el suelo o en el mar para determinar el QNH, así que en este momento, si todos los aviones usan un estándar unificado, es decir, QNE, entonces se puede simplificar el ajuste del altímetro y garantizar la seguridad en el aire.

Entonces, ¿bajo qué condiciones se ajusta el QNH al QNE? Según las regulaciones, hay una altura de transición, cuando el QHN excede esta altura, el piloto necesita ajustar el altímetro a QNE, es decir, 29.92 pulgadas de mercurio, 1013.2 hectopascales. Además, las regulaciones sobre la altura de transición varían de un país a otro, por ejemplo, al ascender, en China es de 3000 metros, en Japón es de 14000 pies, en Estados Unidos es de 18000 pies, en el Reino Unido es de 6000 pies, y en Singapur y Tailandia es de 11000 pies. A veces se puede ver en las cartas aeronáuticas de Japón “altimeter setting changing line” (línea de cambio de ajuste del altímetro), al cruzar esta línea, es necesario ajustar la altura de transición.

La altura indicada por el instrumento después de la calibración con QNE se llama “Altitud de Presión PA (Pressure Altitude)”.

Bajo la altitud de presión, debido a los cambios en la presión, la altura de vuelo de la aeronave también cambia constantemente. Por ejemplo, volar de San Francisco a Tokio, la altura real del avión puede ser tan alta y baja como en la imagen de abajo, pero siempre que todos los aviones usen el mismo valor de calibración 2992, su separación vertical puede garantizarse, garantizando así la seguridad del vuelo.

4. ¿Cómo se puede saber la altura real de vuelo?

En general, para aviones pequeños, el uso de la altitud de presión QNH y la altitud de presión PA es suficiente durante el vuelo, pero cómo calcular la altura real de vuelo y cómo calcular la altitud de densidad que afecta el rendimiento del avión es un conocimiento que aún es necesario dominar, a continuación intentaré resumirlo.

PA (Pressure Altitude) Altitud de Presión Es decir, la altitud de presión QNE mencionada anteriormente, bajo condiciones de presión atmosférica estándar, la altura indicada por el altímetro cuando el ajuste de calibración está en 2992.

IA (Indicated Altitude) Altitud Indicada El valor indicado por el altímetro

CA (Calibrated Altitude) Altitud Calibrada La altura obtenida después de corregir la IA debido a errores del instrumento. En general, todos los instrumentos electromecánicos tendrán errores mayores o menores, por ejemplo, en un aeropuerto a 100 pies de altitud, si después de establecer el QNF el altímetro indica 120 pies, se puede considerar que el altímetro tiene un error de +20 pies. Este error se puede ajustar durante el mantenimiento, pero antes de entrar al mantenimiento, siempre que se sume o reste este error a la IA, el altímetro aún se puede seguir utilizando. Por lo tanto, la altura obtenida aquí después de corregir el error es la CA.

TA (True Altitude) Altitud Verdadera La altura real de vuelo de la aeronave con respecto al nivel del mar. En general, no hay instrumentos en aviones pequeños que puedan medir directamente la altura verdadera, pero se puede calcular esta altura midiendo PA y CA (o IA) y usando una regla de cálculo de vuelo basada en la temperatura externa.

DA (Density Altitude) Altitud de Densidad La altitud de densidad es el valor de altura obtenido después de corregir la PA por temperatura. ¿Por qué se necesita el indicador de altitud de densidad? Porque la altitud de densidad se usa para calcular el rendimiento del avión, muchos indicadores en los manuales de vuelo o manuales de operación de aviones se basan en la altitud de densidad, por lo que conocer esta altura es muy crítico para el piloto. Por ejemplo, la disminución de la temperatura causa la contracción del aire, lo que aumenta la densidad del aire (menor altitud de densidad), el rendimiento del avión aumenta, por el contrario, el aumento de la temperatura causa la expansión del aire, lo que reduce la densidad del aire (mayor altitud de densidad), el rendimiento del avión disminuye. En aviones pequeños, para calcular la altitud de densidad, primero se necesita medir PA, y luego calcular este valor usando una regla de cálculo de vuelo.

Sobre las reglas de cálculo de vuelo: <a href=<a href="/zh/2012/12/e6b.htmlHacer su propia regla de cálculo de navegación E6B <a href=<a href="/zh/2012/12/e6b-diy.htmlUn modelo de bricolaje de regla de cálculo de navegación E6B mejor y gratuito <a href=<a href="/zh/2013/01/iose6bapp-ie6b.htmlApp de regla de cálculo E6B en iOS – iE6-B

Fin

Un plagiario que no saluda http://blog.163.com/congrashino@126/blog/static/1209258120146164356850/

Actualización 2018/04/19 Sobre la influencia de la temperatura en el altímetro de presión, se presentan dos artículos relacionados Análisis del estado de la corrección por baja temperatura en la aviación civil de nuestro país

La influencia de las bajas temperaturas en la operación de aeronaves no debe subestimarse, ya sea en la fase de salida, crucero, descenso, aproximación o frustrada, tiene más o menos influencia, especialmente en la fase de aproximación final, la altura de vuelo es cada vez menor para prepararse para el aterrizaje, si el margen de seguridad no cumple con los requisitos, es muy probable que se active una advertencia de proximidad al terreno o cause una colisión contra el terreno controlada (CFIT).

Los expertos han utilizado el modelo de colisión proporcionado por la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) en el 8168 (Diseño de procedimientos de vuelo visual e instrumental) para calcularlo, bajo condiciones de temperatura extremadamente baja en un aeropuerto, si las aeronaves vuelan según procedimientos sin corrección por baja temperatura para el altímetro de presión, la probabilidad de colisión es de aproximadamente 10-4, mientras que según las regulaciones la probabilidad de colisión aceptable es de 10-7, se puede ver que la probabilidad de colisión de las aeronaves aumenta en asombrosas 1000 veces en comparación con las condiciones de temperatura normal.

¿Por qué no hay corrección por alta temperatura?