Altímetro_ Alt Encoder e Transponder

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Instrumentos de Aeronaves 
Altímetro
 PROF. JOEL
mar- 2006
Sumário
	Generalidades
	Transmissão de Calor
	Definição e tipos de pressão
	Definição e tipos de altitudes
	Ajuste do altímetro
	Mecanicamente falando….
	Altímetro codificador
	Concluindo…
TESTE
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	Durante o vôo, é necessário ter no painel um instrumento que indique, continuamente, a altura em que a aeronave está voando, em relação ao solo; ou a altitude em relação ao nível do mar. Este instrumento é o altímetro (medidor de altura/altitude).
	Tipos: 
	Simples ou Sensível (características construtivas)
	Apenas para exemplificar o Sensível possui rubis em todos os pivôs principais, para reduzir o máximo de fricção e possui um desempenho tal que um movimento de 3/16” no aneróide faz com que o ponteiro maior dê 35 voltas ou seja 35000 ft.
	O mostrador do altímetro é graduado de 0 a 9 e sua leitura é feita em pés de altitude
 
GENERALIDADES
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1000 ft por volta
UEF 20 ft
Mostrador graduado de 0 à 9
Escala barométrica ou Kollsman
28.1 à 31.0 inHg
100000ft
por
 volta
10000 ft por volta
Range ou teto de serviço
Knob para ajuste e parafuso trava para calibração (MF)
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Transmissão de calor
	A atmosfera recebe a maior parte de seu aquecimento por contato com a superfície terrestre, razão pela qual a temperatura decresce com a altitude. Esta razão da variação da temperatura chama-se Gradiente Térmico
	Gradiente térmico = -2º C x 1000ft
	O calor passa dos corpos de temperatura alta para os de temperatura baixa
	CONDUÇÃO 
	Transferência feita de molécula a molécula sem que haja transporte das mesmas. Ex.: transferência de calor oriundo do contato da atmosfera com a superfície terrestre.
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Movimento de ar
	Calor transportado por meio de deslocamento de grandes massas de ar, de um lugar para outro.
	Tipos de transferências através de movimento do ar:
	CONVECÇÃO
	Transferência de calor no sentido VERTICAL ( quente sobe e frio desce)
	Ocorre neste caso transmissão de calor de molécula a molécula porém, agora, com deslocamento das mesmas ou seja de matéria.
	Neste ocorrem as correntes convectivas ascendentes (ar sobe) e descendentes (ar desce)
	ADVECÇÃO
	Transferência de calor no sentido HORIZONTAL.
	
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RADIAÇÃO
	Transferência feita através do espaço, onde a energia é chamada de radiante ou seja a energia térmica radia em forma de ondas eletromagnéticas e estas ao incidirem sobre um corpo, e absorvidas por este, são transformadas em calor.
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Definição e tipos de PRESSÃO
“Quociente entre uma força e a área de superfície onde está aplicada”
“A força com que o ar que envolve a terra age sobre a superfície chama-se PESO e deve-se ao fato da existência da aceleração da gravidade”
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Quanto vale uma atmosfera ?
Ou seja 1 atm = 1,033kg/cm²
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Unidades de pressão
	TORRICELI
“	Quando um tubo, de 1cm² de seção, completamente cheio de mercúrio (Hg) é emborcado num recipiente contendo mercúrio, a altura H em que o mercúrio estaciona depende única e exclusivamente da pressão do ar atmosférico ”
Tubo de vidro com 1cm² de seção
H = 760mmHg
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Unidades de pressão
	1 mmHg = 1 torr
	760mmHg = 29,92 in Hg = 760 torr = 1 atm
	1atm = 1,033 kg/cm² = 0,98 bar
	1 kg/cm² = 14,7 PSI = 1013,25mb = 1013,25hPa
Considerando que P = F/A e que Peso = M.g
Considerando que M = V. Ρ (volume x peso específico)
Considerando que ρ Hg = 13,6 g/cm³
Considerando que kg.m/s² = N e que N/m² = Pa (Pascal)
Prove matemáticamente a experiência de Torriceli !
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Tipos de pressão
	ABSOLUTA
Contada ou medida a partir do zero absoluto ou seja do “vácuo”
Todo instrumento mecânico que mede este tipo, quando em repouso indica a pressão atmosférica.
	DIFERENCIAL
Comparação entre duas pressões manipuláveis 
	RELATIVA
Contada ou medida a partir da pressão atmosférica
Todo instrumento mecânico que mede este tipo, quando em repouso indica “zero”
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Definições e tipos de altitude
	ALTITUDE
	Distância vertical a partir de um determinado plano de referência .
	ALTITUDE ABSOLUTA (Altura)
	Se a referência for a superfície terrestre
	ALTITUDE INDICADA
	Leitura não corrigida de um altímetro
	ALTITUDE CALIBRADA
	É a altitude indicada após correção dos erros do instrumento (fricção) e de instalação.
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Definições e tipos de altitude
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Definições e tipos de altitude (cont…)
	ALTITUDE VERDADEIRA
	Se a referência for o nível do mar
	PRESSÃO DA ALTITUDE
	Pressão lida na escala barométrica quando os ponteiros do altímetro são ajustados na altura do local onde está pousada a aeronave ou seja, pressão local.
	ALTITUDE - PRESSÃO 
	Leitura feita nos índices do altímetro (se possuir) ou seja como a escala barométrica é sincronizada com os índices, lê-se uma altitude correspondente a pressão. (neste momento a escala estará normalmente for a da visada)
	QNH 
	Pressão da estação corrigida e reduzida ao nível do mar. Tal redução é feita tomando por base as condições de atmosfera padrão (coisa de meteorologista)
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AJUSTE DO ALTÍMETRO
	AJUSTE A ZERO
	Da aeronave, via rádio, solicita-se a Altitude Pressão da estação. (anotar)
	Com auxílio do knob, ajustar os ponteiros para que indiquem zero ft.
	Vibrar levemente o instrumento.
	Comparar o valor indicado pelos índices com o valor anteriormente anotado. Este valor poderá ser no máximo + 30 ft ou – 00 ft diferente. Por que ? 
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AJUSTE DO ALTÍMETRO
	AJUSTE DO ALTÍMETRO
	Solicita-se da mesma forma, a altitude local.
	Solicita-se o QNH (pressão local reduzida ao nível médio do mar)
	Com auxílio do knob, ajustar os ponteiros para que indiquem a altitude local.
	Vibrar levemente o instrumento e reajustar se for o caso.
	Comparar o valor QNH anotado com o valor de pressão indicado na escala barométrica. 
	Caso necessário faça a correção. Basta destravar (desperte o parafuso adjacente a este - não retire-o completamente) o knob, puxá-lo para fora. Com esta ação, ao girar o knob, apenas a escala e os índices serão comandados enquanto os ponteiros permanecerão imóveis.
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Mecanicamente falando…
	A escala barométrica vai de 28,10 a 31,00 inHg e para percorre-la são necessários 35000 ft.
	Fora desta escala utiliza-se os índices que nos indicam a Altitude-Pressão de Tabela ou Altitude de Janela. Observe o exemplo abaixo para o perfeito entendimento:
28,82 in Hg
1500 ft
Se ajustarmos a escala para 28,82 inHg: nos ponteiros vamos ler …… ft e nos índices ….. ft
0 ft
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Mecanicamente olhando…
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Mecanicamente olhando…
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Altímetro Codificador
	A função básica de um codificador de altitude sempre será:
Converter a altitude da aeronave, de acordo com o sistema de código Gillhan, aprovado pela ICAO para transmissão de dados de altitude em sistemas de transponder utilizado no controle de tráfego ATC.
Disponibilizar estes dados para o transponder da aeronave, para que este,quando solicitado, resporte a altitude da aeronave para o ATC.
	A faixa de operação normal é de -1200ft a 49000ft, com incrementos de 100ft sendo que a precisão do código em pontos de transição é de 20 ft.
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	O codificador de altitude, quando instalado no altímetro, nada mais é que um disco de vidro transparente, com obturadores de luz tipo pista metálica. Este disco gira entre 10 pares de LED/Fototransistor, acionado pelo próprio deslocamento da cápsula aneróide. 
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Operação do Transponder
	A função do transponder é permitir a identificação de uma aeronave, através de respostas dadas às interrogações provenientes de um radar de solo.
	Freqüências de operação:
Recepção 1030 Hz
Transmissão 1090 Hz
	Estação de solo:
Vários são os radares de vigilância usados no sistema ATC, porém somente os radares ditos primários PSR e secundários SSR são utilizados no sistema transponder.
PSR : Localizar e manter as aeronaves dentro da área de controle
SSR : Com varredura sincronizada ao PSR, é utilizada para interagir com aeronaves equipadas com transponder. Recebe em 1090Hz e interroga ou transmite em 1030Hz.
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Princípio de funcionamento do sistema
	Interrogações
O transponder é projetado para responder a diferentes modos de interrogação, provinientes do radar de solo.
O sistema de radar de solo transmite sucessivamente três pulsos (P1, P2 e P3) com duração de 0,8µs cada, a uma freqüência nominal de 400PPS. Estes pulsos modulam a portadora de 1030Hz.
Os modos de interrogação são caracterizados pelo espaçamento dos pulsos P1 e P3 da seguinte forma:
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	Respostas
As respostas transmitidas pelo transponder são códigos selecionados da seguinte forma:
MODO A
Número selecionado manualmente pelo operador, no painel de controle CTL do transponder de 0000 a 7777.
Considerando um FRAMING de 12 pulsos válidos, temos uma combinação total de 4096 códigos diferentes (212).
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	F1 e F2 = Limitadores de estrutura (framing pulses)
	ID = Transmitido toda vez que, solicitado pela torre, o operador apertar o botão IDENT no painel do transponder.
	Grupos 
A = 1º dígito do código 
B = 2º dígito do código
C = 3º dígito do código
D = 4º dígito do código
	Sufixos 1, 2, 3, 4 = peso binário
	
	Exemplo:
	Código selec= 1324
	Dig 1 > Grupo A
	Dig 3 > Grupo B
	Dig 2 > Grupo C
	Dig 4 > Grupo D
	Framing= A1, B1, B2, C2, D4
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	MODO C
Altitude codificada pelo altímetro codificador ou pelo Módulo C ou pelo Air Data Computer e enviadas para o transponder.
O exemplo abaixo demonstra o Framing relativo ao exemplo dado anteriormente para uma altitude de 10000ft. Use a tabela do código GILLHAN para melhor compreenção e futuras aplicações.
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Saída codificada Gillhan
Peso =
g
M .
P =
S
F
Força exercida nesta área será de
1,033kgf
Coluna de ar de 1 cm²
Pressão atmosférica
H