¿Cómo se puede calcular la altitud real a partir de la altitud de presión, la temperatura y el ajuste del altímetro?

Creo que la OAT en el ejemplo es lo que muestra su termómetro a bordo, por lo que a 12,500 pies, no al nivel del mar. ISA es de +15 °C al nivel del mar, pero a 12 500 pies es de -9,8 °C , por lo que está a solo -10 de ISA. Veamos. 4 ⋅ 12,5 ⋅ (−10) = −500, por lo que las fórmulas coinciden.

Sin embargo, tenga en cuenta que esto sigue siendo solo una aproximación. La tasa de caída de temperatura también puede diferir y eso también debería tenerse en cuenta. La ecuación más precisa también es no lineal.

Dado que el OP está interesado en una ecuación exacta, permítanme intentar derivarla (aunque probablemente sea tarde para una pregunta de 2016).

Premisa: cómo funcionan los altímetros

Los altímetros toman un QNH y una presión estática en la entrada y escupen una altitud. Para ello, asumen que tanto el QNH como la presión son valores dentro de la Atmósfera Estándar Internacional (ISA). Con esta hipótesis, es fácil demostrar que la relación entre QNH, presión y altitud es:

donde:

• $h$: lectura de altitud en metros
• $P$: Presión de aire en Pascal
• $\mathrm{QNH}$: Ajuste del altímetro en Pascal
• $L$: Lapso de temperatura$=0.0065 \mathrm{~K/m}$
• $T_0$: Temperatura estándar$=288.15 \mathrm{~K}$
• $P_0$: Presión estándar$=101325 \mathrm{~Pa}$
• $g$: Aceleración gravitacional$\approx 9.81 \mathrm{~m/s}^2$
• $R_s$: constante de gas específica para aire seco$\approx 287.058 \mathrm{~J \cdot kg^{−1}K^{−1}}$

Sin embargo, no es solo así como funcionan los altímetros. Esta relación es general y así se relacionan siempre la altitud, la presión y el QNH en el ISA. Para este propósito es útil resolver para$P$también:

ISA corregido por temperatura

A veces, en lugar de usar ISA, es útil usar ISA +X , es decir, atmósfera estándar con X°C de variación. X a veces se expresa como$X=T_\mathrm{OAT}-T_\mathrm{ISA}$. Por ejemplo, si al nivel del mar la presión es de 29,92 inHg y la temperatura es de 10 °C, entonces$X=-5$

La ecuación 1 también funciona en ISA +X pero necesita una ligera corrección:

El problema

El problema en cuestión básicamente significa usar la ecuación 2 para obtener la presión del aire fuera de la aeronave y reemplazarla nuevamente en la ecuación 3 (con la corrección de temperatura adecuada X). Si uno hace el reemplazo, las 2 ecuaciones se simplifican muy bien en la siguiente relación:

donde usamos$h$para denotar la lectura del altímetro y$h_{true}$, la altitud con la corrección de temperatura. Tenga en cuenta que esta ecuación es exacta, no es una aproximación. Si reemplazamos el valor real de$T_0$obtenemos

Cuál es la ecuación que aparece en otras respuestas. no estoy seguro de por qué$\frac{1}{T_0}=0.00347$se aproxima a 0.004 pero supongo que es para hacerlo conservadoramente más seguro (ya que se aproxima a la altitud real en exceso)

Solución

Para resolver el problema, todo lo que necesitamos calcular es la desviación de temperatura X y reemplazarla en la ecuación 5. Para hacerlo, primero calculamos la Altitud de presión con la siguiente relación:

Resulta que:

Finalmente:

Una nota final: llamarla altitud "verdadera" es engañoso porque probablemente se aproxima mejor a la altitud real, pero la altitud real aún puede ser diferente. La suposición es que la temperatura decae linealmente con la altitud, lo que puede no ser necesariamente el caso.

Altitud verdadera = PA + ( (4/1000)* PA* Temp. Desv.)

Donde PA= Altitud de Presión

Temperatura. dev.= Temperatura Desviación de la temperatura IsA a ese nivel

1: Altitud de reconocimiento QNH, considerando una presión inferior a la ISA SL, tendría que girar la ventana Kollsmans hacia abajo y, con eso, la lectura del altímetro. ¿Cuánto cuesta? 30ft (~8m) / mB (hPa) la diferencia con el altímetro estándar de 1013,25 hPa es -30,25hPa. -30,25*30= -907,5ft. Reste esta altitud de la presión alt, da como resultado QNH Alt. 8500ft-907,5ft=7592,5ft. Con Std Alt y OAT (calcule usando 2°C/1000ft, a 8500ft) llega a -11°C, configurado en su Aviat (o similar), lea arriba de 7600ft QHH alt, true alt en la escala exterior: 7300ft.