Altura, Altitude, Nível de Voo. Para muitos de nós, isto pode parecer muito semelhante, talvez até a mesma coisa. Mas em aeronáutica, cada uma destas palavras tem um significado muito específico e, quando confundidas, a segurança de voo se coloca em risco.

Antes de explanar a respeito da altimetria em si, temos de conhecer o meio que nos envolve, que é também a razão pela qual existe a altimetria: a atmosfera, camada gasosa que envolve a Terra e contém vários gases. A sua composição é de cerca de 21% de oxigênio, 78% de hidrogênio e 1% de outros gases, principalmente o argônio. Estes valores são mais ou menos constantes em todo o ambiente.

Apesar da atmosfera acompanhar a Terra nos seus movimentos de translação e rotação, ela tem também o seu próprio movimento. Este movimento se dá principalmente pela diferença de temperaturas entre os pólos e os trópicos, e também entre as superfícies da terra e a água, devido às diferentes taxas de absorção e reflexão solar.

A atmosfera é quente junto à Terra, porque a terra e a água absorvem a radiação solar, e depois a liberam na forma de calor. Na medida em que subimos na atmosfera, até certo ponto, a temperatura diminuí. Mas não é só a temperatura que diminui. A pressão atmosférica também diminui. Vale entender melhor estes conceitos.

Barômetro de Pressão

 Quanto mais alto estamos, menos atmosfera temos em cima, e por consequência menor pressão. A escala vertical em aviação é lida em feet (pés). 1’ (pé) corresponde a 0.3048m, ou 30,48cm. A pressão atmosférica diminui 1h Pa para cada 30ft e a temperatura diminui 2° para cada 1000ft. Estes valores não são ao acaso, mas também não são exatos. Como a atmosfera é algo bastante complexo, a Organização Internacional de Aviação Civil (ICAO) determinou a criação de uma tabela padrão.

A esta tabela, chama-se ISA (da sigla em inglês, International Standard Atmosphere), conforme a figura ao lado. Neste padrão, não existem temperaturas (T) negativas. O que existe, são temperaturas abaixo de zero.

A medida de temperatura absoluta, é o Kelvin (K). 0 Kelvins corresponde à 273°C abaixo de zero. Esta temperatura de 273° C abaixo de zero ou 0K é o zero absoluto, onde já não existe movimento de partículas. Portanto, K = °C + 273 ou °C = K – 273. Na tabela ISA, ao nível do mar a temperatura é de +15 °C, ou seja, 288K.

  Escala de Altitude x Temperatura x Pressão 

O altímetro é o instrumento usado para medir alturas ou altitudes, geralmente em forma de um barômetro aneróide destinado a registrar alterações da pressão atmosférica que acompanham as variações de altitude. Como a pressão varia de modo constante, e de local para local, este instrumento é regulável. Este ajuste é feito manualmente pelo piloto, através da janela de Kollsman.

Corretamente ajustado, o piloto passa a voar com segurança. Surge então o problema: que pressão devemos inserir? A resposta para esta pergunta esta relacionada com a intenção do piloto e deve ser consoante às regras de voo no espaço sobrevoado. Antes, porém, de apresentarmos uma resposta, é necessário o conhecimento dos diversos tipos de pressão que existem, pertencentes ao “Código Q”: QFE, QNH, QFF e QNE.

 Elementos de um Altímetro 

O QFE é a pressão num dado local. Sua definição é “a pressão da Estação (Meteorológica) ou do nível da pista”. É como pegar um barômetro nas mãos e ler a indicação do mesmo. Se tivermos uma aeronave pousada na pista e verificarmos, por exemplo, que a pressão nesse local indique 1003,2 hPa e a introduzirmos na janela de Kollsman, o altímetro passa a indicar 0ft (zero), por não existir diferença entre a pressão do local e o valor de pressão inserido no altímetro.

O contrário também se aplica: se a aeronave estiver num local qualquer e desejar saber a pressão, basta “zerar” o altímetro: o indicado na janela será a pressão no nível da pista. Este ajuste indicará altura ou altitude absoluta quando a aeronave estiver em voo, e é muito pouco utilizado no meio aeronáutico pela variação do relevo e pressão em quaisquer diferentes pontos.

O QNH é a pressão da Estação ou do nível da pista reduzido ao nível do mar segundo a variação da pressão padrão –a ISA. Em outras palavras, é o QFE reduzido até o nível do mar. Suponha que você se encontre em um aeródromo, e que a sua altitude é de 300 ft em relação ao MSL (nível médio do mar).

Considere que a pressão no local (QFE) é de 1009 hPa. Como foi dito antes, a pressão irá variar em 1hPa para cada 30 pés aproximadamente, no sentido vertical. Então, uma vez que o aeródromo está a 300ft de altitude, isso significa a uma variação de 10hPa. Se a cada 1hPa existe uma variação de 30ft, e estamos a 300ft acima do mar (que é a elevação do aeródromo), estamos com uma pressão 10hPa inferior à que está no nível do mar.

Assim, como sabemos que o QFE (pressão no local) é de 1009, sabemos que o QNH, a pressão exercida no nível de mar, será de 1019hPa. O “ajuste do altímetro” é um procedimento padrão observado nos aeródromos servidos por Torre (TWR), que informam o QNH do momento.

Quando pousada em um aeródromo, uma aeronave ajustada QNH informará em seu altímetro a própria elevação do aeródromo, e quando em voo passará a indicar a altitude, conforme o exemplo da figura.

Ajustes Altimétricos

O ajuste QNH é utilizado somente para operações de pouso e decolagens no Brasil, por não existirem estações meteorológicas suficientes que informem a pressão QNH sobre as diferentes regiões sobrevoadas por uma aeronave em uma navegação. Semelhante ao QNH em relação aos parâmetros de distância, mas diferente na medida de variação em pés empregada, temos o QFF, utilizada apenas para as finalidades meteorológicas.

O QFF toma como referência inicial a pressão da estação ou do nível da pista, mas reduz a pressão até o nível do mar (MSL) de acordo com comportamento da atmosfera real, e não padrão (ISA). Sabemos que a constante adotada pela ISA é de 30 ft para cada hPa, mas nem sempre é assim na atmosfera real, onde vários fatores poderão influenciar nesta variação.

Para a pesquisa meteorológica, esta precisão é exigida, de modo que os resultados sejam os mais exatos possíveis. No nível do mar, as pressões QFE, QNH e QFF serão iguais.

Via Dalton Rocha e Wikipedia