¿Por qué y cómo los altímetros barométricos son lo suficientemente precisos para la aproximación y el aterrizaje?

El altímetro barométrico se utiliza como indicador de altitud principal durante la aproximación y el aterrizaje hasta que la aeronave cruza el umbral (después de lo cual el altímetro de radar se hace cargo y hace las llamadas "treinta... veinte... diez"), ya que: a diferencia del altímetro de radar, no puede ser engañado por montañas o cañones que se encuentran en el camino de descenso .

Sin embargo, los altímetros barométricos tienen sus propios problemas:

  • Requieren un conocimiento preciso de la presión superficial local en todo momento... y la presión atmosférica puede cambiar muy rápidamente, tanto de vez en cuando como de un lugar a otro.
  • Requieren que la aeronave esté en un ángulo de ataque específico y constante para dar lecturas precisas; si la aeronave está volando a un ángulo mayor que aquél para el que está calibrado el sistema pitot-estático, se forzará la entrada de aire dinámico en los puertos estáticos, lo que dará como resultado una lectura del altímetro falsamente baja.
  • Dependen de los puertos estáticos de la aeronave, que pueden estar bloqueados por cosas como la lluvia, la formación de hielo o la cinta adhesiva (afortunadamente, esto es poco común hoy en día, ya que la mayoría de los puertos estáticos se calientan y la mayoría de los técnicos de mantenimiento verifican cuádruplemente que no lo hayan hecho). dejó nada cubriendo los puertos).

Dados estos caprichos de los altímetros barométricos, ¿por qué no vemos muchos accidentes en situaciones como estas?

  • Sale de las nubes a lo que su altímetro dice que es 3000 pies; desafortunadamente para usted, resulta que la presión ha disminuido desde la última transmisión del ajuste del altímetro del aeropuerto, y está a punto de tocar el suelo (ya sea esto o lo siguiente podría, en las circunstancias equivocadas, ser exacerbado por la lluvia torrencial, que comúnmente ocurre junto con sistemas de baja presión, y potencialmente puede ser ingerido por puertos estáticos insuficientemente calentados, lo que resulta en una lectura de altímetro aún más falsamente alta).
  • Durante la aproximación, ingresa a una celda de baja presión localizada que el AWOS del aeropuerto, al estar en el aeropuerto en lugar de regresar a lo largo de la ruta de aproximación, no conoce. Al ver que su altitud aparentemente aumenta, deja los aceleradores al ralentí y empuja el morro hacia arriba para corregir la excursión de altitud; desafortunadamente, dado que nunca estuviste demasiado alto en primer lugar, esta acción te envía por debajo de la senda de planeo y directamente al suelo.
  • Durante una maniobra de motor y al aire, coloca la potencia TOGA en los aceleradores y tira hacia atrás del yugo; Como los ascensores responden más rápido que los motores, la aeronave se eleva antes de que pueda acelerar mucho, lo que hace que el ángulo de ataque de la aeronave aumente temporalmente. Ram air ingresa a los puertos estáticos, el altímetro dice que está más bajo de lo que realmente está y, en un intento por evitar tocar el suelo, tira del yugo lo más atrás posible, deteniendo el avión.
¿Cuándo ha experimentado alguna vez, sentado en el suelo, que la presión del aire cambie el equivalente a 3000 pies en cuestión de minutos? ¿O incluso días? Parece que ha creado un montón de escenarios muy inverosímiles (alguien diseñó un puerto estático que parece una sonda pitot) y está pidiendo a la gente que los descarte.
@ user71659 De hecho: 3000 pies es aproximadamente un cambio del 10% en la presión, que es una gran cantidad de variación a menos que pase un huracán.
Sí, pero mientras se acerca a una pista sin visibilidad con el fondo de la nube muy cerca del suelo (su escenario), es probable que esté utilizando un ILS para establecer la altitud de la aeronave y un radioaltímetro para rastrear la distancia al suelo ( con anuncios auditivos como "¡Mil!"). Por lo tanto, debería ser fácil detectar un problema con el altímetro barométrico y cancelar la aproximación.

Respuestas (3)

Una diferencia de 1 hPa da como resultado un error de 27 pies en el altímetro. Para que el altímetro muestre 3000 pies cuando la aeronave está realmente al nivel del mar, el altímetro debe estar apagado a 111 hPa. La presión atmosférica estándar al nivel del mar es de 1013 hPa (que se convierte en 29,92 inHg para los estadounidenses).

A modo de comparación, la presión en el huracán Katrina alcanzó un mínimo de 902 hPa. Entonces, si estaba volando hacia un huracán pero dejó la configuración del altímetro en 1013 (que se usa como la configuración estándar en la altitud de crucero), teóricamente podría salir de las nubes a lo que pensó que era 3000 pies pero en lugar de eso golpeó el suelo.

Ignorando el hecho de que nadie intenta aterrizar en un huracán, este error se previene con la presión del aeródromo informada por ATC, en el ATIS, e incluso una alerta de la aeronave si está lo suficientemente avanzada.

Durante la aproximación, ingresa a una celda de baja presión localizada que el AWOS del aeropuerto, al estar en el aeropuerto en lugar de regresar a lo largo de la ruta de aproximación, no conoce. Al ver que su altitud aparentemente aumenta, deja los aceleradores al ralentí y empuja el morro hacia arriba para corregir la excursión de altitud; desafortunadamente, dado que nunca estuviste demasiado alto en primer lugar, esta acción te envía por debajo de la senda de planeo y directamente al suelo.

Los bolsillos de baja presión como usted describe simplemente no existen en ese grado. Los huracanes tardan cientos de kilómetros en alcanzar su punto más bajo. Y de todos modos, esta es la razón por la cual los aviones comerciales tienen el requisito de que la aproximación se estabilice en un punto específico, generalmente 1000 pies sobre el nivel del aeródromo. Cualquier desviación significativa de la senda de planeo por debajo de este punto obliga a dar la vuelta.

Durante una maniobra de motor y al aire, coloca la potencia TOGA en los aceleradores y tira hacia atrás del yugo; Como los ascensores responden más rápido que los motores, la aeronave se eleva antes de que pueda acelerar mucho, lo que hace que el ángulo de ataque de la aeronave aumente temporalmente. Ram air ingresa a los puertos estáticos, el altímetro dice que está más bajo de lo que realmente está y, en un intento por evitar tocar el suelo, tira del yugo lo más atrás posible, deteniendo el avión.

Los altímetros están calibrados con múltiples puertos estáticos y diseñados para que los cambios de AoA no afecten notablemente al altímetro. Para el resto de este ejemplo, quiero decir que supongo que un piloto podría olvidar los conceptos básicos de vuelo, pero es poco probable. Los pilotos saben cómo seleccionar el paso y la potencia correctos para garantizar el máximo rendimiento en ascenso.

No mencionaste que los altímetros también se ven afectados por la temperatura , y en aire frío darán lecturas más altas que la realidad. No hay corrección para esto, por lo que algunos enfoques tendrán limitaciones en climas muy fríos. EDITAR: Vea el comentario de John K a continuación.

El último párrafo es incorrecto. Hay tablas de corrección de temperatura estándar para aproximaciones IFR que utiliza cuando está bajo cero para corregir el error de temperatura de altitud en altitudes como MDA, DA y niveles reducidos dentro de la aproximación. Las altitudes de vectorización de radar se corrigen por temperatura mediante ATC.
@JohnK Me refería a que no hay corrección dentro del altímetro como sí lo hay para la presión. Pero tienes razón, gracias.
El OP está hablando sobre el efecto de AoA en el pitot, presión de aire dinámica. Que no es parte del sistema de aire estático. También para los americanos 0.01"Hg = 10 pies de altitud.

El aumento de presión en los puertos estáticos, causado por vientos cruzados o deslizamiento lateral, se compensa con un segundo puerto estático en el lado opuesto de la aeronave.

El sistema estático tradicional simplemente conecta ambos en una unión en T, los tipos modernos usan dos sensores de presión estática separados y combinan los datos en el ADC para evitar fugas en las tuberías.

Este diseño también agrega redundancia en caso de que un lado esté tapado.

Por lo general, se requiere que los altímetros barométricos tengan una precisión de +- 50 pies cuando se configuran en la configuración de altímetro local, y lo más bajo que puede descender en la altitud barométrica (un ILS Cat 1 con una altitud de decisión) es de 200 pies, por lo que hay un amplio margen en la mayoría de los casos. caso crítico (para descender más bajo en una aproximación, es decir, Cat 2 o 3, que tiene una altura de decisión, no una altitud, necesita un altímetro de radar).

La sensibilidad de altitud real de un altímetro barométrico típico es inferior a 10 pies. Es decir, la aguja se moverá para mostrar tanto cambio, especialmente cuando hay alguna fuente de vibración presente para superar la "fricción estática" del rodamiento en el mecanismo (en los planeadores sin vibración presente, son un poco menos sensibles y tienden a pegarse un poco). hasta que el cambio de presión sea suficiente para superar la fricción del rodamiento, y es posible que no indiquen un cambio hasta los 20 o 30 pies a menos que toque el panel si la unidad ha envejecido un poco).