¿Cómo funcionan los altímetros de aviones?

La respuesta corta es que los que son universalmente reconocidos como “altímetros” miden la presión barométrica de la masa de aire que rodea la aeronave. Vea Altimeters Major Components para una muy buena explicación de una página de las piezas y partes individuales que hacen la magia.

También hay otros dos tipos de altímetros: altímetros de radar (o radio o electrónicos) que miden tu altitud sobre el nivel del suelo (así que vuela sobre colinas y valles y observa cómo sube y baja … mejor aún, no lo hagas) y altímetros que calculan la altitud del avión desde donde las señales del Satélite de Posicionamiento Global (GPS) lo colocan en el espacio aéreo tridimensional.

Este último a veces se puede usar para servir como altímetros de radar bastante precisos cuando su diseño permite que un piloto le diga al sistema: “Está bien, esta altitud en la que estás es la superficie”. Al inicializarlo de esa manera, medirá la altitud con mucha precisión. sobre el nivel del suelo basado en ese punto de partida. Eso puede ser muy útil para aviones pequeños no tripulados, especialmente cuando no hay demasiado terreno de arriba a abajo alrededor de donde está operando.

Los primeros son realmente útiles durante las aproximaciones por instrumentos (para ayudar a los pilotos a bajar lo más seguro posible mientras intentan ver la pista de aterrizaje) y para los helicópteros que intentan mantener una altitud de vuelo específica.

Como investigador de accidentes, una de las cosas más espeluznantes que escuché en la grabadora de voz de la cabina fue: “Oye, mi altímetro de radar simplemente falló”. No, no fue así. Cuando uno fallaba, al menos en años pasados, sería común que se redujera a cero y mostrara su luz de advertencia de baja altitud. En este caso, la tripulación estaba volando en la oscuridad y no tenía idea de que el terreno estaba subiendo más rápido de lo que el avión estaba subiendo. Crujido.

Miden la presión. La atmósfera terrestre tiene un peso / densidad muy específico y, a medida que sube, la presión disminuye (menos aire sobre usted para empujar hacia abajo el aire en el que se encuentra). Es la misma razón por la que el océano aumenta la presión a medida que profundizas. La presión justo al nivel del mar es de 14.7 lbs / sq in. Por cada 33 pies que desciende en el océano agrega otras 14.7 lbs o 1 atmósfera. Entonces, a 100 pies bajo el agua, tienes 4 veces la presión normal a la que estás acostumbrado. a 600 pies es 24 veces la presión normal y estás bajando donde los submarinos en la Segunda Guerra Mundial tuvieron que comenzar a preocuparse. Por 1000 pies, cualquier submarino de la Segunda Guerra Mundial explotaría. Para el año 2000, los submarinos modernos están potencialmente en muchos problemas.

La atmósfera es efectivamente un líquido más ligero que el aire. Creo recordar por la física de la universidad que a 5500 pies está aproximadamente a la mitad de la presión de aire normal dependiendo de la temperatura. No me cites porque ha pasado mucho tiempo. A 10,000 pies de la Segunda Guerra Mundial, la tripulación aérea solía comenzar a usar oxígeno porque a medida que el peso / densidad del aire disminuye, obtienes menos oxígeno por respiración en el “aire más delgado”.

De vuelta al dispositivo mecánico real . Algo se expande dentro de un altímetro a medida que sube y siente menos presión. Es probable que esta expansión sea “medida” por un resorte y algunos engranajes que se traducen en el movimiento del dial giratorio. La magia ocurre cuando agrega una escala al dial que está calibrada para el cambio en la cámara de expansión. Nunca he mirado dentro de un altímetro, pero es este o algún tipo de diafragma que responde a la presión.

Hay dos diseños básicos. La versión tradicional del tubo de Pitot, que mide la presión del aire (debe calibrarse durante el vuelo, debido a las condiciones climáticas cambiantes) y un dispositivo de radar que mide la distancia entre el avión y el suelo, u objetos en el suelo. El dispositivo de radar también se desarrolla en el TFR militar (radar de seguimiento del terreno) utilizado para misiones de baja altitud, especialmente en la oscuridad. Los primeros radares “aire-tierra” donde probablemente el radar objetivo utilizado en los bombarderos nocturnos británicos durante la Segunda Guerra Mundial.

Hay tres tipos Altímetros de presión barométrica, altímetros de radar y tipos de GPS. Los tipos de presión barométrica miden la presión del aire, cuanto menor sea la presión del aire, mayor será. Hay ajustes para ajustar las diferencias locales de presión de aire.

Los altímetros de radar hacen rebotar una señal de radar desde el suelo, cuanto más se demore en regresar al avión, más alto estará.

Los tipos de GPS usan satélites para determinar su altitud

Muchas aeronaves usan altímetros combinados que usan dos o los tres sistemas.