Altitude e Altímetro na Aviação

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6. ALTIMETRIA
Conforme visto na aula sobre pressão atmosférica, a atmosfera apresenta inúmeras variações de pressão e, na impossibilidade de se fazerem ajustes contínuos nos altímetros das aeronaves, foi criada a atmosfera padrão, para servir de base para todos os vôos.
CONCEITOS:
ATMOSFERA PADRÃO (ISA – International Standard Atmosphere): atmosfera hipotética idealizada por intermédio de médias climatológicas de várias constantes físicas a uma latitude de 45º, entre as quais:
Temperatura no nível médio do mar = 15ºC 
Pressão atmosférica de 1013,2 hPa (29,92 pol. Hg ou 760 mm hg) ao nível do mar
Taxa de variação térmica na troposfera de cerca de 6,5 ºC por quilômetro ou aproximadamente 2ºC para cada 1000 pés.
Tropopausa de 11 km (36.000 pés) com temperatura de –56,5ºC.
SUPERFÍCIES ISOBÁRICAS – superfícies de pressão paralelas ao nível padrão (1013,2 hPa)
DEFINIÇÕES:
ALTÍMETRO: barômetro aneróide que dá indicações de altitude ou altura a partir de uma pressão de referência. Conforme a aeronave sobe na atmosfera o altímetro indica altitude ou altura maiores, tendo em vista encontrar pressões menores (atmosfera mais rarefeita e menor altura da coluna de ar).
Existem três erros específicos de altimetria relacionados com as condições atmosféricas não padrão:
Pressão ao nível médio do mar diferente de 1013,2 hPa;
Temperatura maior ou menor que a temperatura padrão (15ºC ao nível médio do mar);
Fortes rajadas verticais.
Ex. Quando uma aeronave voa em uma área cuja pressão ou temperatura real é inferior às da ISA, voa mais baixo do que indica o altímetro, fator de risco à navegação.
Ao contrário, quando as condições reais de pressão ou temperatura são maiores que as da ISA, a aeronave voa mais alto que a indicação do altímetro.
ALTITUDE PRESSÃO (ALTITUDE PADRÃO OU NÍVEIS DE VÔO - FL): distância vertical entre a aeronave e o nível padrão (1013,2 hPa). quando a aeronave voa em rota se utiliza o ajuste padrão (QNE) como referência altimétrica. todos os vôos de aeronaves em rota utilizam os níveis de vôo (FL) de tal forma que exista uma separação vertical entre as próprias aeronaves e entre elas e o terreno.
NÍVEIS DE PRESSÃO CONSTANTE
	PRESSÃO
	ALTITUDE PRESSÃO
	
	hPa
	Pés
	Metros
	FL
	850
	4781
	1457
	050 (5.000 pés)
	700
	9882
	3012
	100 (10.000 pés)
	500
	18289
	5574
	180 (18.000 pés)
	300
	30065
	9164
	300 (30.000 pés)
	250
	33999
	10363
	340 (34.000 pés)
	200
	38662
	11784
	390 (39.000 pés)
QNE: AJUSTE PADRÃO OU NÍVEL PADRÃO – 1013,2 hPa.
ALTITUDE INDICADA: é a altitude real, utilizada para os procedimentos de pouso e decolagem a partir do informe, pelos órgãos de controle de tráfego aéreo, do ajuste do altímetro ou QNH (valor de pressão relativa ao nível do mar).
QNH: ajuste do altímetro. Informado pelas torres de controle ou nas mensagens METAR. Representa a pressão verdadeira relativa ao nível médio do mar.
EX.: METAR SBGR 022200Z 12010KT CAVOK 25/15 Q1015=
NÍVEL DE TRANSIÇÃO: nível de vôo mais baixo disponível para uso, acima da altitude de transição.
ALTITUDE DE TRANSIÇÃO: altitude na qual ou abaixo da qual a posição vertical de uma aeronave é controlada por referência a altitudes.
CAMADA DE TRANSIÇÃO: espaço aéreo situado entre a altitude de transição e o nível de transição. O procedimento de transição é muito simples: as aeronaves que descendem ao nível de transição vem ajustadas em relação a níveis de vôo (QNE); ao descerem abaixo do nível de transição, o altímetro será ajustado com o QNH do aeródromo para indicar a altitude até a aproximação final. Na decolagem o procedimento será justamente o inverso.
ALTITUDE DENSIDADE: é a altitude de pressão (altitude na atmosfera padrão) corrigida à temperatura não padronizada (fora da atmosfera padrão) ou, em outras palavras, é a correlação da performance da aeronave com a densidade do ar.
Ficou estabelecido que, no nível médio do mar, com as condições padrão de temperatura (15ºC) e pressão (1013,2 hPa), a altitude densidade é zero.
Os principais fatores que afetam a AD são a altitude, temperatura e umidade do ar. Quanto maior a altitude e mais quente estiver a temperatura ambiente, menor será a densidade do ar e, consequentemente, maior a AD.
Em termos médios, a altitude densidade aumenta cerca de 100 pés (acima da altitude pressão) para cada ºC de aumento na temperatura acima do padrão.
Figura 28 – Esquema da relação da Temperatura x Pressão 
Fonte: Cabral e Romão (1999)
Obs.: Para um melhor entendimento do tema altitude densidade leiam o artigo sobre o assunto no site http://www.ventonw.cjb.net – procurar em Aero Magazine.
ALTURA OU ALTITUDE ABSOLUTA: distância vertical entre um ponto no espaço e a superfície. Para se obter indicações de altura é necessário ajustar o altímetro da aeronave com a pressão relativa ao nível da pista (QFE) do aeródromo de decolagem. Após a decolagem, qualquer valor lido no instrumento indicará a altura, em pés, da aeronave em relação ao solo (aeródromo).
QFE: pressão ao nível da estação (tem como referência a pista), também denominado ajuste a zero. 
QFF: pressão da estação reduzida ao nível médio do mar, utilizada pelos meteorologistas visando a plotagem de cartas sinóticas.
TAT: temperatura verdadeira do ar (temperatura de bordo corrigida para os erros instrumental e do atrito com o vento). Utilizada nos cálculos de altitude densidade e verdadeira de uma aeronave em vôo.
EXEMPLOS DE CÁLCULOS DE ALTIMETRIA
CÁLCULO DE TEMPERATURAS PADRÕES:
ISA= 15ºC – 2ºC x AP
 1000 FT
Ex: altitude pressão de 2000 pés
ISA = 15ºC – 2ºC x 2000/1000 = 11ºC
Temperaturas padrões para alguns níveis:
20.000 PÉS = - 25ºC
10.000 PÉS = - 5ºC
5.000 PÉS = 5ºC
1.000 PÉS = 13ºC
NMM = 15ºC
CÁLCULOS DE VARIAÇÃO DA TEMPERATURA ((T)
Ex: altitude pressão de 2.000 pés = 11ºC (ISA)
Para uma temperatura verdadeira de 15ºC, a variação de temperatura será igual a 15ºC (TAT) -11ºC (ISA) = 4ºC
CÁLCULO DE ALTITUDE DENSIDADE
FÓRMULA – AD = AP + 100 x (T
Onde:
(T = diferença entre a temperatura lida e a temperatura ISA.
AD = altitude densidade
AP = altitude pressão
100 = constante
Exemplo: para uma altitude pressão de 2.000 pés e uma variação de temperatura de 4ºC, temos: AD = 2000 + 100 x 4 = 2.400 ft.
EM SUMA:
TAT > ISA » AD > AP = atmosfera mais quente/pressão mais baixa
TAT < ISA » AD < AP = atmosfera mais fria/pressão mais alta
CÁLCULO DE ALTITUDE INDICADA
Altitude corrigida do erro de pressão
AI = AP + D
D = (QNH – QNE)x 30 PÉS
 
OBS: VARIAÇÃO DE PRESSÃO COM A ALTITUDE › 1 hPa ~ 30 PÉS ~ 9 METROS. 
EX 1): 2000 PÉS + D, SENDO O QNH = 1018,2 hPa
AI = 2000 PÉS + ((1018,2 hPa – 1013,2 hPa) x 30 PÉS)
AI = 2000 PÉS + 150 PÉS
AI = 2.150 PÉS
QNH > QNE » AI > AP 
EX 2): 2000 PÉS + D, SENDO O QNH = 1008,2 hPa
AI = 2000 PÉS + ((1008,2 hPa – 1013,2 hPa) x 30 PÉS)
AI = 2000 PÉS - 150 PÉS
AI = 1.850 PÉS
QNH < QNE » AI < AP
ALTITUDE VERDADEIRA DE VÔO
ERRO COMBINADO DE TEMPERATURA E PRESSÃO
AV = AI + 0,4 % AI x ( T
EX. 1) AI = 2000 PÉS E (T = 5ºC
AV = 2000 + 2 x 2000
		 100
AV = 2040 PÉS
EX. 2) AI = 4000 PÉS E (T = 2ºC
AV = 4000 + 0,8 x 4000
		 100
AV = 4032 PÉS
		QUESTÕES DE ALTIMETRIA:
CALCULE A TEMPERATURA PADRÃO (ISA) NOS FL 060, 080 e 100 . 
UMA AERONAVE VOA COM ALTITUDE PRESSÃO DE 10.000 PÉS. SABENDO-SE QUE A TEMPERATURA NO NÍVEL DE VÔO É DE -6ºC, CALCULE A ALTITUDE DENSIDADE DA AERONAVE.
SE AO NÍVEL DO MAR VERIFICOU-SE QUE A TEMPERATURA É DE 30ºC, QUAL A TEMPERATURA SE DEVE ENCONTRAR A 5.000 PÉS DE ALTITUDE, CONSIDERANDO-SE O GRADIENTE TÉRMICO VERTICAL?
QUAL SERÁ A ALTITUDE VERDADEIRA DE UMA AERONAVE QUE VOA NO FL080, NO MOMENTO EM QUE A TEMPERATURA NO NÍVEL DE VÔO É DE 9ºC E O QNH DO PONTOSOBREVOADO É DE 1005,2 hPa?
QUAL É A ALTITUDE APROXIMADA DE UM AERÓDROMO QUE APRESENTA QFE IGUAL A 950 hPa E QNH IGUAL A 1020 hPa?
SABENDO-SE QUE O NÍVEL PADRÃO ESTÁ 150 PÉS ACIMA DO NÍVEL DO MAR, QUAL DEVERÁ SER O QNH?
CALCULE A ALTITUDE APROXIMADA DE UMA AERONAVE QUE TEM ALTITUDE PRESSÃO DE 6.000 PÉS, SENDO O QNH IGUAL A 1023 hPa.
QUAL SERÁ A ALTITUDE VERDADEIRA DE UMA AERONAVE QUE TEM ALTITUDE DE PRESSÃO IGUAL A 9.000 PÉS, SENDO QUE NO NÍVEL DE VÔO A TEMPERATURA A TEMPERATURA É DE –8 ºC E O QNH É DE 1010,2 hPa?
A CONDIÇÃO DE TEMPERATURA “ISA MAIS CINCO”, PARA O FL100, CORRESPONDE A QUE TEMPERATURA EM GRAUS CELSIUS?
UMA AERONAVE ENCONTRA-SE NO FL090 E A TEMPERATURA REAL PARA O REFERIDO NÍVEL É DE 8ºC NEGATIVOS. CALCULE A ALTITUDE DENSIDADE DA AERONAVE.
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