Tudo sobre Altimetria

Pré-requisitos

Este artigo leva em conta que você já domina:

  • Pressão atmosférica;
  • Atmosfera padrão;
  • Altitude e nível de transição;
  • Regra de 3 simples.

Nunca conheci ninguém que gostasse de altimetria. Eu mesmo achava o conteúdo esquisito…

Os cálculos não faziam sentido. Era jogar 1 hPa a cada 30 pés, somar, subtrair, e rezar pra dar certo rs.

Um belo dia, eu estava estudando meteoro e cheguei no capítulo de altimetria.

Como sempre, dei uma lida rápida, e estava quase indo pro próximo capítulo… Mas não consegui.

Algo me travou naquelas páginas.

Não era possível. Tinha que ter alguma lógica por trás daquilo.

Li as páginas de novo. E mais uma vez. E outra.

Lá pela décima vez lendo a mesma coisa… Parece que o espírito de São Pedro baixou em mim e eu finalmente comecei a entender os conceitos, um por um.

Desde então, nunca mais errei questão de altimetria.

Depois de ter me ajudado, São Pedro apenas pediu para eu espalhar esses conhecimentos pelo mundo afora.

Então, se você quiser ter acesso à sabedoria milenar de medição de altitude, leia até o final para se tornar um mestre dos magos em:

  • Funcionamento do altímetro;
  • Erros altimétricos;
  • Ajustes de altímetro; e
  • Tipos de altitude.

1. Onde tudo começou…

Lá na época do Santos Dumont e dos Irmãos Wright, saber em qual altitude o avião estava não era tão importante. A única preocupação era decolar e pousar sem quebrar.

Porém, conforme a aviação foi se desenvolvendo, a altitude se tornou uma informação crucial para qualquer voo.

O único problema era a medição. Como fazer?

Não dava pra deixar uma fita métrica pendurada do lado de fora e ir acompanhando durante o voo.

2. O altímetro é um barômetro disfarçado

Se não é possível medir diretamente a distância entre o avião e o solo, é preciso criar uma medida indireta.

É como acontece com o carro.

Ninguém sai de casa, coloca uma trena no chão e vai esticando pra saber a quilometragem…

O odômetro calcula a quilometragem através do tanto que a roda girou. Quanto mais ela girar, maior a distância percorrida.

Ou seja, não é uma medida direta… E sim um cálculo indireto, com base nos giros da roda.

Voltando para a altitude, precisamos encontrar alguma coisa que varie conforme a altitude varia para ser a nossa medida indireta.

Depois, basta converter essa outra coisa para pés ou metros.

A composição do ar, por exemplo, não adianta. Ela quase não varia na atmosfera, é sempre 78% de nitrogênio, 21% de oxigênio e 1% de outros gases.

Então, se o nosso altímetro for usá-la como base, ele vai sempre indicar a mesma coisa, mesmo com o avião subindo ou descendo.

Já a temperatura do ar varia com a altitude, mas não é uma variação constante. Tem hora que esquenta, hora que esfria… Não é uma medida confiável.

E a pressão atmosférica?

Se o avião sobe, ela diminui. Se o avião desce, ela aumenta. E isso acontece de uma maneira constante:

No canto esquerdo, estamos a 0 metros de altitude, com a pressão lá em cima.
No entanto, à medida que vamos subindo (indo pra direita no gráfico), a pressão vai caindo.
Fonte: Wikipedia

Pronto! Achamos um jeito indireto de medir a altitude: através da pressão atmosférica (ou seja, através de um barômetro).

3. Como o altímetro calcula a altitude

Nós já sabemos que o altímetro mede a pressão atmosférica… Mas como ele faz para transformar esse valor em altitude?

São 2 passos:

1º: Ele considera que 1 hPa é igual a 30 pés.

Vamos supor que o altímetro mediu 900 hPa.

Então, se 1 hPa é igual a 30 pés, fazendo a regra de três:

1 hPa – 30 pés
900 hPa – x pés

x = 900 * 30 / 1 = 27.000 pés

Eis a altitude da aeronave, certo?

Não.

2º: Ele compara a pressão externa com a pressão na janela de Kollsman.

Vamos por partes.

O exemplo anterior deu errado porque o altímetro não calcula a altitude medindo a pressão e multiplicando imediatamente por 30. Faltou um passo no meio do caminho.

Isso até funcionaria se, ao nível do mar (0 pés), a pressão também fosse igual a 0:

0 hPa – 0 pés (nível do mar)
1 hPa – 30 pés
2 hPa – 60 pés

900 hPa – 27.000 pés

Mas não é assim que funciona. Na atmosfera padrão, 0 pés correpondem a 1.013 hPa…

E agora?

Vamos refazer o exemplo considerando que a pressão ao nível do mar é de 1.013 hPa, e que ela diminui 1 hPa a cada 30 pés (conforme o 1º passo):

1.013 hPa – 0 pés (nível do mar)
1.012 hPa – 30 pés
1.011 hPa – 60 pés

900 hPa – ?? pés

Agora sim.

Mas ainda podemos fazer melhor:

Valor de referência
(1)
Pressão medida pelo altímetro (2)Diferença de pressão
(1) – (2)
Valor mostrado no altímetro
[(1) – (2)] * 30
1.013 hPa1.013 hPa0 hPa0 pés
1.013 hPa1.012 hPa1 hPa30 pés
1.013 hPa1.011 hPa2 hPa60 pés
1.013 hPa900 hPa113 hPa3.390 pés ✔️

É assim que o altímetro funciona: ele pega um valor de referência (1), subtrai a pressão que ele mediu (2), e só aí multiplica o resultado por 30.

E esse tal valor de referência é o que a gente coloca na janela de Kollsman, de acordo com a fase de voo.

A janela de Kollsman é ajustada naquela rodelinha ali de baixo, como você já deve estar careca de saber 👨‍🦲.

Então, o altímetro pega o valor que está na janela de Kollsman, subtrai a pressão que ele mediu, e multiplica o resultado por 30.

Valor mostrado no altímetro = (Pressão selecionada na janela de Kollsman – Pressão medida pelo altímetro) * 30

Ou, em outras palavras, ele calcula a distância em hPa entre o valor da janela de Kollsman e o valor que ele mediu, e a transforma em pés multiplicando por 30.

Hã? Distância em hPa?

Mas hPa não era medida de pressão? Como que vai indicar distância?

Do mesmo jeito que um termômetro indica a temperatura.

Nenhum termômetro mede a temperatura diretamente. Ele mede a dilatação de uma coluna de mercúrio em milímetros e converte esse valor para graus Celsius.

Simplificando, um termômetro transforma milímetros em graus Celsius. Duas unidades que, aparentemente, não têm nada a ver…

… assim como hPa e pés.

Mas, nesse caso, tanto hPa quanto pés medem a mesma coisa: a distância entre 2 pontos.

No caso do altímetro, um dos pontos é sempre o próprio avião, já que ele mede a pressão ao redor da aeronave (a não ser que você arranque ele fora rs)…

E o outro ponto é o valor da janela de Kollsman, que a gente pode ajustar.

Porém, a distância entre o avião e outro ponto qualquer não adianta nada.

1.500 pés… E daí? Rs
Obs 1: a linha tracejada de baixo é o ponto na atmosfera onde a pressão está 950 hPa, no meu exemplo fictício. Mas ela poderia estar em outro lugar, dependendo das condições meteorológicas.
Obs 2: Se a imagem estiver muito pequena, dê zoom na página (Ctrl +).

Nós precisamos ajustar o altímetro de forma a obter informações relevantes, como a distância entre o avião e o solo, entre o avião e o nível do mar…

Por exemplo: se eu quiser saber a distância entre o avião e o solo, basta colocar na janela de Kollsman o valor da pressão no solo, e o altímetro indicará a distância entre esses dois pontos.

Aí sim.

Ou, para saber a distância entre o avião e o nível do mar, basta colocar o valor da pressão ao nível do mar… E por aí vai.

4. Ajustando o altímetro

Portanto, as 3 melhores formas de ajustar o altímetro são:

1ª: Colocando 1.013 hPa.

Esse ajuste é chamado QNE, ou ajuste padrão.

Ele mostra a distância entre a aeronave e o ponto onde a pressão é 1.013 hPa (também chamada de nível de voo, ou FL).

Na atmosfera padrão, 1.013 hPa está sempre no nível do mar (0 pés).

O QNE é útil em 2 situações:

  1. Quando nós não sabemos a pressão no solo nem ao nível do mar; ou
  2. Para manter a separação com outras aeronaves durante a subida, descida ou voo de cruzeiro.

2ª: Colocando o valor da pressão no solo.

Esse ajuste é chamado QFE.

Com ele, o altímetro vai indicar a distância entre a aeronave e o solo.

Agora… E se a aeronave estiver no solo? O que o altímetro vai mostrar?

Nesse caso, a distância entre a aeronave e o solo é… 0.

Logo, o altímetro vai mostrar 0.

Obs.: Por esse motivo, o QFE também é chamado de ajuste a zero.

3ª: Colocando o valor da pressão ao nível do mar.

Com isso, o altímetro vai indicar a distância entre a aeronave e o nível do mar.

Porém, se a pressão ao nível do mar pode ser diferente de 1.013 hPa, como descobri-la?

Bom, estando no nível do mar (Rio de Janeiro, Vitória,…), basta medir a pressão. 😌

Todavia, em um lugar acima do nível do mar (São Paulo, Belo Horizonte,…), você precisa pegar o valor da pressão no solo (QFE) e calcular qual seria a pressão se a cidade estivesse no nível do mar.

Chamamos isso de reduzir a pressão ao nível do mar (na verdade, quando fazemos isso, a pressão aumenta, porque estamos descendo. Confesso que desconheço a origem do termo).

E existem dois jeitos.

O primeiro é usando fórmulas avançadas para calcular a pressão exata na atmosfera real.

Esse ajuste é chamado QFF, e corresponde à pressão no solo reduzida ao nível do mar na atmosfera real.

O segundo jeito é pegando um atalho: fingindo que a pressão varia exatamente 1 hPa a cada 30 pés (o que nem sempre é verdade na atmosfera real).

É assim que calculamos o QNH a partir da elevação do terreno e do QFE.
Se for o caminho contrário (do QNH para o QFE), basta subtrair ao invés de somar (1016 – 80 = 936).

Esse ajuste é chamado QNH, e corresponde à pressão no solo reduzida ao nível do mar na atmosfera padrão.

Obs.: Existe também um ajuste chamado Regional QNH ou Lowest Forecast QNH. Ele é o menor QNH previsto em uma área e é usado para garantir separação com o terreno, gerando um erro de indicação para mais (explicação completa no item 5.1).

Agora vem a grande pergunta:

Qual dos dois (QFF ou QNH) deve ser usado no altímetro?

Talvez você já saiba que a resposta certa é o QNH.

Mas por quê?

5. Os 3 erros

As condições atmosféricas variam o tempo todo. No entanto, o altímetro é um instrumento fechado. Não dá pra abrir durante o voo e recalibrar na hora de acordo com o último boletim meteorológico.

Ele depende de um conjunto de regras fixas (ex.: 1 hPa = 30 pés).

Esse conjunto de regras fixas são as características da atmosfera padrão. Elas orientam a calibração dos altímetros.

Ou seja, todo altímetro é calibrado levando em conta que a pressão ao nível do mar é de 1.013 hPa e diminui 1 hPa a cada 30 pés, que a temperatura ao nível do mar é de 15ºC e diminui 2ºC a cada 1.000 pés, e por aí vai.

Isso tem um lado bom: nas mesmas condições atmosféricas, todos os altímetros indicam a mesma coisa (pois seguem as mesmas regras), tornando a separação entre as aeronaves bem mais fácil…

… e um lado ruim: se as condições da atmosfera real forem diferentes da atmosfera padrão, todos os altímetros vão apresentar erros. E quanto maior a diferença, maior o erro.

Em outras palavras, qualquer parâmetro diferente da atmosfera padrão, gera um erro.

Pode ser pressão, temperatura, umidade, vento, correntes ascendentes / descendentes, altitude do voo…

Fora erros relacionados à fabriação do altímetro, à instalação, ou à aerodinâmica do voo (ângulo de ataque, velocidade,…).

Que beleza hein?

Melhor jogar o altímetro no lixo e voltar pra fita métrica?

Nem tanto rs.

A maioria desses erros é temporária e quase imperceptível. Apenas 3 são mais relevantes:

  1. Erro de Pressão (Ep);
  2. Erro de Temperatura (Et); e
  3. Erro de instrumento.

Obs.: O QFF calcula a variação real da pressão atmosférica (ex.: 1 hPa = 29 pés), mas o altímetro não consegue levar isso em conta. Então, ajustado QFF, ele vai sempre apresentar um erro, porque o QFF considerou que 1 hPa = 29 pés, e ele considerou 1 hPa = 30 pés. A conta não vai bater. Já com o QNH, como ambos consideram que 1 hPa = 30 pés, a conta sempre bate. Por esse motivo, o QFF é usado apenas por meteorologistas.

5.1 Erro de Pressão (Ep)

O Erro de Pressão (Ep) surge quando a pressão na atmosfera real for diferente da pressão na atmosfera padrão.

Analisando isso no nível do mar, o Erro de Pressão (Ep) surge quando a pressão ao nível do mar (QNH) for diferente de 1.013 hPa (QNE).

Aí, para calcular o Ep, basta converter a diferença de hPa para pés multiplicando por 30.

Na imagem acima, como eu sabia que o QNE estava acima do QNH?

Simples: porque a pressão sempre diminui conforme a gente sobe.

Por exemplo: se o QNH é 1.018 hPa, o QNE vai estar acima dele (lembre-se: maior embaixo, menor em cima).

Já se o QNH for 1.004 hPa, o QNE vai estar abaixo dele.

No exemplo acima, por definição, o Ep teria sinal negativo (-270 pés). No entanto, fazendo esse desenho esquemático, o sinal não importa, como você vai ver em breve (o que é ótimo, porque esse negócio de + / – só gera confusão e dúvida).

E se eles forem iguais, ambos vão estar no nível do mar (Ep = 0).

Obs.: O Erro de Pressão (Ep) também é chamado de fator D por alguns livros.

5.2 Erro de Temperatura (Et)

O Erro de Temperatura (Et) surge quando a temperatura na atmosfera real for diferente da temperatura na atmosfera padrão.

Analisando isso no nível do mar, o Erro de Temperatura (Et) surge quando a temperatura ao nível do mar for diferente de 15ºC.

O Et acontece porque a temperatura afeta o modo como a pressão varia na atmosfera.

Se o ar estiver mais quente, a atmosfera se expande. É como se a pressão demorasse mais para mudar (ex.: 1 hPa a cada 31 pés).

No entanto, se o ar está mais frio, a atmosfera se contrai, e a pressão muda mais rápido (ex.: 1 hPa a cada 29 pés).

Veja o exemplo abaixo:

Fonte: Pilot’s Handbook of Aeronautical Knowledge (FAA)

Todos os altímetros mostram 5.000 pés. Porém, na prática, a aeronave voando a 30°C está mais alta do que as outras, e a aeronave a 0ºC está mais baixa.

Com isso, podemos generalizar que, quanto mais frio, mais perigoso é, porque achamos que estamos voando a uma determinada altitude quando, na verdade, estamos voando mais baixo.

E, quanto mais quente, mais seguro é o voo em termos de indicação do altímetro.

Por fim, há 2 jeitos de calcular o erro de temperatura: um calcula a influência da temperatura na indicação do altímetro (AD), e o outro na performance do avião (AV).

Mais detalhes nos itens de Altitude Verdadeira (AV) e Altitude Densidade (AD).

5.3 Erro de instrumento

O erro de instrumento surge quando erros de fabricação acabam alterando a indicação correta.

Em geral, nenhuma prova pede para calcular o erro de instrumento. Basta conhecer a definição.

6. As 6 altitudes

A partir dos ajustes de altímetro e dos erros que forem corrigidos, nós temos 6 tipos de altitudes:

  1. Altitude Pressão (AP);
  2. Altitude Indicada (AI);
  3. Altitude Calibrada (AC);
  4. Altitude Verdadeira (AV);
  5. Altitude Absoluta ou Altura (H); e
  6. Altitude Densidade (AD).

6.1 Altitude Pressão (AP)

Altitude Pressão (AP) é a distância entre a aeronave e o ponto onde a pressão é 1013 hPa, sem corrigir nenhum erro.

Voltando lá no item 4, qual é o ajuste de altímetro que mostra essa distância?

Na verdade, não precisa nem consultar, a própria imagem já diz: é o QNE.

Logo, sempre que estiver ajustado QNE, o altímetro mostrará a Altitude Pressão (AP).

E, como vimos no QNE, a distância entre a aeronave e o ponto onde a pressão é 1.013 hPa chama-se nível de voo (FL).

Logo, nível de voo (FL) é igual a Altitude Pressão (AP). Ex.: AP de 6.000 pés = FL060.

6.2 Altitude Indicada (AI)

Altitude Indicada (AI) é a Altitude Pressão (AP) corrigida para o erro de pressão (Ep).

“Ah, e pra fazer essa ‘correção’, como eu sei se tem que somar ou subtrair?”

Basta ver no desenho.

AP é sempre a distância entre a aeronave e o QNE. AI é a distância entre a aeronave e o nível do mar*. E o Ep é a distância entre o QNH e o QNE.

Com dois deles, você descobre o terceiro só olhando pro desenho. Quer ver?

Se AI é 4.120 pés e o QNH 1.017, qual é a AP? Pelo desenho, a distância da AP é igual à distância da AI menos o Ep. Logo, 4.120 – 120 = 4.000 pés ou FL040.

Outro exemplo (tente resolver sem ler a legenda):

Pelo desenho, nesse caso, AI = AP – Ep. Portanto, AI = 2000 – 90 = 1.910 pés.

Tá vendo como o sinal do Ep não faz a menor diferença? O próprio desenho te fala se você precisa somar ou subtrair.

Último: um avião está no FL080 sobrevoando um aeroporto situado a 3.150 pés de elevação e com QFE de 917 hPa. Qual é a altitude indicada?

1º passo: reduzir o QFE ao nível do mar para achar o QNH, usando a elevação;
2º passo: de acordo com o QNH, desenhar o QNE no lugar certo e calcular o Ep;
3º passo: calcular a AI = AP + Ep = 8.000 + 270 = 8.270 pés.

Dando aula de meteoro, eu cansei de ouvir: “Fessor, a questão parecia fácil, aí eu tentei resolver de cabeça… Mas me embolei todo. Quando eu fiz o desenho, ficou na cara.”

Não despreze o poder do desenho. Eu não coloquei 500 imagens na página à toa rs.

Em toda questão de altimetria, desenhe:

  1. Um morrinho com uma parte plana, incluindo uma pista pra representar o aeroporto, o avião em cima, e o mar um pouco abaixo;
  2. Uma linha no nível do aeroporto com o QFE;
  3. Uma linha no nível do mar com o QNH;
  4. Uma linha com o QNE acima, abaixo ou junto do QNH, como falamos lá no Ep;
  5. A linha do Ep ligando o QNH ao QNE;
  6. A linha da AP ligando o avião ao QNE;
  7. A linha da AI ligando o avião ao QNH; e
  8. A linha da Elevação ligando o QNH ao aeroporto.

Aí, basta colocar os dados que a questão já deu, fazer as contas, e ser feliz pra sempre:

Agora é a sua vez, tente resolver a questão acima. Dados: QNH 1018 hPa, QFE 998 hPa e AI 4.350 pés. Qual é a AP e a elevação do aeródromo? A resposta está na “Obs 2” abaixo.

*Obs.: O desenho serve apenas para o Erro de Pressão (Ep). O Erro de Temperatura (Et) nós vamos calcular à parte. Além disso, o que eu falei antes (“AI é a distância entre a aeronave e o nível do mar”) vale somente quando não há Erro de Temperatura – o que é o caso do desenho (porque ele não considera o Et), então tudo bem. Se houver Erro de Temperatura, a distância entre a aeronave e o nível do mar será a Altitude Verdadeira (AV), como veremos no item 6.4. De qualquer forma, nós sempre começamos com o desenho, como se não houvesse Erro de Temperatura, e depois calculamos o Et para chegar aos valores finais. Vai ficar mais claro quando eu der um exemplo de uma questão envolvendo tudo isso.

Obs. 2: AP = 4.500 pés e Elev. = 600 pés.

6.3 Altitude Calibrada (AC)

Altitude Calibrada (AC) é a Altitude Pressão corrigida para o Erro de Pressão (Ep) e para o Erro de Instrumento.

Observe que a parte em itálico é a definição da Altitude Indicada (AI).

Logo, também podemos dizer que a Altitude Calibrada (AC) é a Altitude Indicada (AI) corrigida para o erro do instrumento.

E, se o erro de instrumento for zero ou não for abordado na questão, a Altitude Calibrada (AC) será igual à Altitude Indicada (AI).

6.4 Altitude Verdadeira (AV)

Altitude Verdadeira (AV) é a Altitude Pressão (AP) corrigida para os erros de pressão (Ep) e de temperatura (Et).

Novamente, a parte em itálico é a definição da Altitude Indicada (AI).

Logo, também podemos dizer que a Altitude Verdadeira (AV) é a Altitude Indicada (AI) corrigida para o Erro de Temperatura (Et).

Por isso, para calcular a AV, comece pelo desenho e encontre a AI primeiro.

Depois, é só calcular o Et utilizando uma regra de três simples: cada 10°C de diferença de temperatura entre a atmosfera real e a atmosfera padrão equivalem a 4% da Altitude Pressão (AP).

10ºC0,04 * AP
(Treal – Tpadrão)x

Vamos ver um exemplo para ficar mais claro (vou desconsiderar o Ep e focar apenas no Et. Se tiver dúvidas sobre o Ep, basta voltar lá no item 6.2).

Você está voando no FL060, e a temperatura externa é de -2ºC.

Antes de aplicar a regra de três, nós precisamos descobrir quanto é (Treal – Tpadrão).

Bom, se a temperatura externa é -2ºC e a temperatura na atmosfera padrão é 15ºC…

(Treal – Tpadrão) = -2 – 15 = -17ºC, certo?

Errado.

-2ºC é a temperatura real a 6.000 pés, e 15ºC é a temperatura padrão ao nível do mar.

Nós não podemos comparar temperaturas a altitudes diferentes. Elas precisam estar na mesma altitude.

Então, temos 2 opções:

  1. Encontrar a temperatura real ao nível do mar; ou
  2. Encontrar a temperatura padrão a 6.000 pés.

Vou fazer a primeira, seguindo aquela regra da atmosfera padrão de 2ºC a cada 1.000 pés:

2ºC – 1.000 pés
xºC – 6.000 pés

x = 12ºC

Logo, a temperatura real ao nível do mar é de 12ºC.

Errado de novo rs.

O que nós calculamos é a diferença de temperatura entre 6.000 pés e o nível do mar. É o tanto que esquentou ou esfriou, não a temperatura final.

Nesse caso, a temperatura final é a temperatura a 6.000 pés (-2ºC) mais o tanto que esquentou, porque estamos descendo.

Logo, é -2 + 12 = 10ºC.

Agora podemos continuar a regra de três lá de cima:

10ºC –0,04 * AP
(Treal – Tpadrão) –x

Se AP é 6.000 pés, Treal é 10ºC e Tpadrão é 15ºC,

10ºC –0,04 * 6.000 pés
(10ºC – 15ºC) –x
10ºC –240 pés
-5ºC –x

x = -120 pés.

Achamos o Et. 👽

Então, nesse exemplo, para encontrar a Altitude Verdadeira (AV) basta pegar a Altitude Indicada (AI) e diminuir 120 pés.

Obs.: Aqui, como não tem desenho, o sinal faz diferença. Por isso, tome muito cuidado quando você calcular (Treal – Tpadrão). Se der um número negativo, o Et também será negativo.

Obs. 2: os erros que reduzem o valor da Altitude Verdadeira da aeronave acontecem quando a pressão é menor que a padrão e a temperatura é menor que a padrão. Isso é chamado de erro combinado, e é a situação mais perigosa para o voo, pois os dois erros fazem com que o altímetro indique uma altitude bem acima do que aquela que o avião realmente está.

Obs. 3: Como nós vimos lá na obs do item 6.2, a Altitude Verdadeira (AV) é a verdadeira distância entre a aeronave e o nível do mar, pois ela corrige tanto o Ep como o Et.

6.5 Altitude Absoluta / Altura (H)

Altitude Absoluta ou Altura (H) é a distância entre a aeronave e o solo.

Portanto, qual ajuste de altímetro vai fornecer a altura?

Exatamente, o QFE.

Outro jeito de descrever a Altura é Altitude Verdadeira (AV) menos a elevação do solo (H = AV – Elev.).

E, como a Altura é baseada na Altitude Verdadeira, ela leva em consideração o Erro de Temperatura (Et). Por isso, nós não podemos traçá-la no desenho ligando a aeronave ao solo, exceto se o Et for igual a zero.

Do contrário, você vai sempre precisar da Altitude Verdadeira e da Elevação para calcular a Altura.

6.6 Altitude Densidade (AD)

Altitude Densidade (AD) é a Altitude Pressão (AP) corrigida para o Erro de Temperatura (Et).

Ao contrário da Altitude Verdadeira (AV), que tinha como objetivo calcular o Et para fins altimétricos, a Altitude Densidade calcula o Et para fins de performance.

Ela nos ajuda a entender como o avião vai se comportar se a atmosfera estiver mais quente ou mais fria, pois a temperatura altera a densidade do ar, impactando a sustentação e o empuxo, pra começo de conversa.

Então, a maneira de calcular o Et aqui é diferente. Cada 1°C de diferença entre a temperatura na atmosfera real e na atmosfera padrão equivalem a 100 pés, conforme a fórmula abaixo:

AD = AP + 100 * (Treal – Tpadrão)

Vamos fazer um exemplo utilizando os dados AP = 3.000 pés e temperatura local de 20°C.

Antes de jogar na fórmula, lembre que precisamos converter uma das temperaturas para comparar ambas na mesma altitude, porque só sabemos a Treal a 3.000 pés (20ºC) e a Tpadrão a 0 pés (15ºC).

Logo, vamos calcular a Treal a 0 pés:

2°C – 1.000 pés
xºC – 3.000 pés

x = 6°C

Como estamos descendo, a temperatura aumenta. Logo, a Treal a 0 pés é igual a 20 + 6 = 26ºC.

Agora podemos jogar na fórmula:

AD = AP + 100 * (Treal – Tpadrão)
AD = 3.000 + 100 * (26 – 15)
AD = 3.000 + 100 * 11
AD = 3.000 + 1.100 = 4.100 pés

Ou seja, apesar de estar a 3.000 pés, a performance do avião será como se estivesse operando em um aeródromo a 4.100 pés de elevação.

Obs.: Nas questões das provas, o termo “erro de indicação para mais” significa que o altímetro está indicando uma altitude maior do que aquela que a aeronave realmente está (voo inseguro, risco de colidir contra o terreno). Já “erro de indicação para menos” significa o contrário, que o altímetro está indicando uma altitude menor do que a realmente voada (voo seguro). Ainda, o termo “erro de pressão para mais” significa que a pressão é maior que a padrão, ou seja, que o QNH é maior que o QNE. E “erro de pressão para menos” significa o oposto, QNH menor que o QNE.

Obs. 2: Nas explicações, eu utilizei o valor da pressão ao nível do mar como 1.013 hPa. No entanto, o valor correto é 1.013,254 hPa. Eu tirei o decimal apenas para facilitar, e porque nunca vi uma questão cobrando um cálculo decimal. Portanto, se a questão disser que o QNH é 1.018,2 hPa ou 1.018,25 hPa, pode ignorar o decimal e fazer a conta com números redondos mesmo.

Pontos-chave

  1. Valor mostrado no altímetro = (Pressão selecionada na janela de Kollsman – Pressão medida pelo altímetro) * 30
  2. QNE é igual a 1.013 hPa.
  3. QFE é a pressão no solo.
  4. QNH é a pressão no solo reduzida ao nível do mar na atmosfera padrão.
  5. QFF é a pressão no solo reduzida ao nível do mar na atmosfera real.
  6. Erro de Pressão (Ep) surge quando o QNH é diferente de 1.013 hPa.
  7. Erro de Temperatura (Et) surge quando a temperatura ao nível do mar é diferente de 15ºC.
  8. Erro de instrumento surge quando há erros de fabricação.
  9. Altitude Pressão (AP) é a distância entre a aeronave e o QNE.
  10. Altitude Indicada (AI) é a Altitude Pressão (AP) corrigida para o Erro de Pressão (Ep).
  11. Altitude Calibrada (AC) é a Altitude Indicada (AI) corrigida para o erro do instrumento.
  12. Altitude Verdadeira (AV) é a Altitude Pressão (AP) corrigida para os erros de pressão (Ep) e de temperatura (Et).
  13. Para o cálculo do Et na Altitude Verdadeira, cada 10°C de diferença de temperatura entre a atmosfera real e a atmosfera padrão equivalem a 4% da Altitude Pressão (AP).
  14. Altura é a Altitude Verdadeira (AV) menos a elevação do solo.
  15. AD = AP + 100 * (Treal – Tpadrão)

Exercícios

  1. Você está voando e ajustou 1.018 hPa na janela de Kollsman, enquanto o altímetro mediu uma pressão externa de 958 hPa. Qual valor ele vai mostrar?
  2. Com a aeronave pousada e o altímetro ajustado QNH, qual distância ele vai indicar?
  3. A cidade de Pindaíba está a 2.700 pés de altitude, e a pressão no aeroporto local é de 900 hPa. Qual é o QNH?
  4. Um aeroporto está a 1.500 pés de altitude, e o QNH no momento é 1.020 hPa. Qual é o QFE?
  5. Se o QNH é 1.014 hPa e o QFE 969 hPa, qual é a elevação do aeroporto?
  6. Uma aeronave encontra-se pousada em um aeródromo com elevação de 2.400 pés, onde a pressão real ao nível do mar, no momento, é de 1003 hPa. Nestas condições, qual é a indicação do altímetro se estiver ajustado QNH?
  7. Uma aeronave no FL300 sobrevoa uma região com pressão ao nível do mar de 1022 hPa. Nessas condições o altímetro apresenta erro de indicação para mais, menos, ou nenhum erro?
  8. Dados: FL150, temperatura no FL150 de -25ºC e QNH 1.018 hPa, calcule a AP.
  9. Dados: AI = 6.820 pés e QNH 1.007 hPa, calcule a AP.
  10. Dados: AP = 3.000 pés e QNH 1.022 hPa, calcule a AI.
  11. Dados: FL060, QFE 955 hPa, elevação do aeródromo de 1.740 pés, calcule a AI.
  12. Dados: AP = 10.000 pés, temperatura no FL100 de +05ºC e QNH 1.019 hPa, calcule a AV.
  13. Dados: FL080, temperatura no FL080 de -6ºC, QNH 1.006 hPa e elevação de 3.630 pés, calcule a altura.
  14. Dados: FL040 e temperatura real no FL040 de 8ºC, calcule a AD.

Desafios

  1. Uma aeronave está no circuito de tráfego de um aeródromo, a 1.000 pés de altura. O aeródromo está a 3.000 pés de altitude, com uma temperatura de 24ºC e um QFE de 900 hPa. Calcule a AP.
  2. Uma aeronave está voando no FL080, mas seu painel mostra que a Altitude Densidade é de 7000 pés. O voo é sob regras IFR e está IMC. Antes do voo, o piloto havia feito todos os cálculos sem consultar a meteorologia, mas sabia que, mantendo o FL080 na atmosfera padrão, ele iria passar a 500 pés de altura do maior pico existente. Minutos depois, o avião colide contra o terreno. Os investigadores descobrem que o QNH no ponto da colisão no momento do acidente era 1002 hPa. A quantos pés abaixo do pico mais alto o avião colidiu?

Bônus

Até eu fiquei surpreso, mas diversos acidentes tiveram como causa um altímetro mal-ajustado. Veja alguns neste artigo da Skybrary (em inglês).


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