Instruments de vol bàsics: l'altímetre

Els altímetres de les aeronaus expliquen als pilots quina intensitat volen i comprendre com funcionen és necessari per a un vol segur. És un instrument de vol senzill i bàsic, però pot ser mal interpretat pels pilots, de vegades amb greus conseqüències.

Els altímetres van des dels sistemes informàtics convencionals als més nous que es troben en avions tecnològicament avançats. Els altímetres més nous utilitzen sensors d'alta tecnologia per detectar l'altura. L’altitud també es pot assolir amb un sistema de certificació de normes de vol d’instrument (IFR) a bord.

Com funciona

Els altímetres convencionals dels avions funcionen mesurant la pressió atmosfèrica a l'altura de vol de l'avió i comparant-la amb un valor de pressió predefinit. La pressió de l’aire disminueix al voltant d’una polzada de mercuri per cada augment d’altitud de 1.000 peus.

A l'interior de l'instrument, la carcassa és un conjunt de tres oblies aneroides que estan segellades però que encara es poden expandir i contractar. Aquestes hòsties aneroides es calibren a la pressió del nivell del mar de 29,92 "de mercuri a l'interior. Una pressió estàtica exterior inferior a 29,92" Hg (tal com experimentava amb un guany d'altitud) fa que les hòsties s'expandissin ja que la pressió a l'interior de les oblies segellades és superior a l'exterior. Una major pressió estàtica fa que les neules es comprimeixin. Quan la pressió estàtica augmenta o disminueix, les connexions mecàniques desencadenen l’altímetre per mostrar l’altura corresponent en peus.

L’aparició d’altímetres varia, però una cosa comuna es coneix com a altímetre de tres punts. Aquest tipus d’altímetre té un fons similar a un rellotge amb números de zero a 9 i tres agulles a la cara. Un d'ells és una agulla curta i àmplia que mostra alçada en increments de 10.000 peus, una és una agulla lleugerament més llarga i més àmplia que representa l'alçada en increments de 1.000 peus i l'agulla més llarga mostra alçada en increments de 100 peus. Els altímetres més antics només tenen una agulla que gira una vegada al voltant del dial per cada 1.000 peus d’altitud.

La majoria dels altímetres en ús actual inclouen una finestra de Kollsman, que és un dial ajustable que permet al pilot introduir els valors de pressió locals per al seu vol. Introduir un valor de pressió a la finestra de Kollsman ajusta l’altura per a la pressió no estàndard i proporciona una alçada més precisa.

Tipus d’altituds

• Altitud indicada: L’altitud representada a l’altímetre quan la pressió s’ajusta correctament a la finestra de Kollsman.
• Altitud real: L'altura sobre el nivell del mar (MSL)
• Altitud absoluta: L'altura sobre el nivell del sòl (AGL)
• Altitud de pressió: L’altitud que es mostra a l’altímetre quan s’introdueix el nivell d’atmosfera estàndard de 29,92 "Hg a la finestra de Kollsman, o l’altura per sobre del pla de referència estàndard. L’altitud de pressió es fa servir sovint en els càlculs de planificació de vol.
• Altitud de la densitat: Altitud de pressió ajustada per a temperatures no estàndard. La densitat sovint es descriu com l’altura de l’avió és que és ja que l’altitud de la densitat afecta el rendiment de les aeronaus.

Errors de l’altímetre

• Posició: La posició dels ports estàtics es presta a un flux d’aire interromput durant certes maniobres, fases de vol i condicions del vent. El flux d’aire alterat sobre el port estàtic pot causar lectures errònies a l’altímetre.
• Elasticitat: Amb el temps, l’expansió i la contracció de les hòsties aneroides a l’altímetre poden causar fatiga metàl·lica. A vegades conegut com a histèresi, aquests canvis en l’elasticitat de l’instrument poden causar inexactituds.
• Pilot: Els pilots han d’establir l’altímetre correcte i introduir-lo correctament a la finestra de Kollsman perquè l’altímetre es llegeixi correctament. Si no es configura l’altímetre correctament, es poden produir errors d’altitud de centenars de peus. Una diferència d’1 "Hg pot provocar una desviació d’altitud de 1.000 peus.

• Densitat: La densitat de l’aire canvia d’una zona a l’altra, especialment amb canvis de temperatura. Els errors de densitat associats als altímetres són evidents en vols més llargs, però també poden ocórrer en vols curts que impliquen canvis significatius de temperatura.
  • Un pilot es mantindrà a la mateixa alçada per sobre del sòl (com s'indica a l’altímetre) només si la temperatura i la pressió segueixen igual. Volar d’una zona d’alta pressió a una zona de baixa pressió sense canviar l’altímetre faria que l’avió fos inferior al previst. I perquè la densitat canvia amb la temperatura, volant des d'una zona calenta cap a una zona freda sense canviar la configuració de l'altímetre també farà que l'avió surti a una altura real inferior a la prevista.
• Bloqueig de ports estàtics: El bloqueig del port estàtic es traduiria en la presència de pressió estàtica dins de la carcassa de l’instrument (però fora de les oblies aneroides), i l’altímetre es congelaria al seu lloc a l’altura que representava en el moment del bloqueig. Com que no es mesurarien els canvis de pressió de l’aire, les agulles de l’altímetre no es mourien fins que es fixés el bloqueig.