Strumenti-03 L’altimetro barometrico

Sappiamo già come funziona, in linea di massima, un barometro, pertanto sarà più semplice comprendere il funzionamento dell’altimetro.

L’altimetro è connesso con le prese statiche. La pressione dell’aria all’interno della cassa dello strumento diminuisce quando l’aeroplano sale e aumenta quando l’aeroplano scende.

Al diminuire della pressione all’interno della cassa la capsula sigillata (al cui interno vi è la pressione esistente al livello del mare in aria tipo) si espande. All’aumento della pressione la capsula si schiaccia. Al contrarsi o espandersi della capsula gli aghi indicatori ad essa collegati ruotano lungo il quadrante dell’altimetro come le sfere di un orologio. La maggior parte dei piccoli aeromobili è dotata di altimetro a due indicatori.

Le informazioni fornite dall’altimetro, come quelle di molti altri strumenti, sono soggette ad inevitabili errori di misura. Un altimetro , quindi, prima di essere istallato a bordo di un aeromobile deve essere calibrato in una speciale camera pressurizzata. Si determinano, così, gli errori di misura per ciascuna indicazione dello strumento e si compila una tabella di correzione.

Ora guardiamo con maggiore attenzione le indicazioni che ci vengono fornite da questo strumento.

L’altimetro in figura mostra un quadrante graduato in centinaia di piedi con divisioni unitarie del valore di 20 piedi ognuna, i cui costituenti principali, sono i seguenti:

  • La lancetta più lunga è l’indice delle centinaia di piedi, compie un giro ogni 1.000 piedi.
  • La lancetta più corta è l’indice delle migliaia di piedi, compie un giro ogni 10.000 piedi.
  • Il triangolino bianco in alto è l’indice delle decine di migliaia di piedi, la cui trasmissione è demoltiplicata di 10 volte rispetto a quella dell’indice delle migliaia, e di 100 volte rispetto a quella dell’indice delle centinaia. Ha la funzione, congiuntamente al settore a strisce, di avvertire il pilota durante le discese da alta quota, che sta entrando negli strati più bassi dell’atmosfera.  Inoltre, quando il settore a strisce scompare, non vi sono più ostacoli al volo in nessuna parte della terra.
  • Settore a strisce, indicazione di bassa quota, che comincia ad apparire nella finestrella attraversando i 16.000 piedi in discesa, ovvero, quando è possibile incontrare un ostacolo.
  • Il pomello in basso a sinistra è il comando manuale della scala barometrica
  • Nella finestrella a destra è indicata la scala barometrica con la quale viene scelta la superficie di riferimento rispetto alla quale è misurata la quota segnata dalle lancette. (Finetrella Kohlsmann)

La funzione del pomello e della scala barometrica ad esso collegata, è importantissima per la versatilità dell’altimetro stesso, e gli consentono di dare indicazioni di quota rispetto a più superfici isobariche.

Infatti, se l’altimetro uscisse dal laboratorio di taratura senza la scala barometrica, le sue indicazioni sarebbero sempre riferite alla superficie isobarica standard, e quindi indicherebbe l’altitudine sul livello del mare solo quando operasse in aria tipo.

Il pomello , tramite un ingranaggio, è collegato sia agli indici dell’altimetro, sia al disco che porta la scala barometrica, di cui è resa visibile solo una parte attraverso la finestrella.

Con questo dispositivo, l’altimetro è in grado di misurare la quota riferita ad una qualunque superficie isobarica, e non solo a quella standard.

Basta infatti inserire nella finestrella il valore di pressione esistente sulla superficie che si intende prendere come riferimento, e gli indici dell’altimetro segnano zero se lo strumento si trova sulla superficie, oppure segnano la quota che da essa lo separa.

Altimetro e QFE

La regolazione dell’altimetro, viene effettuata per fornire al pilota la quota vera del velivolo. La pressione impostata compare nella finestrella situata sul quadrante dello strumento, spesso le finestre sono due, in una la pressione di regolazione appare in millibar (mb), nell’altra in pollici di mercurio (Hg).

E’ il caso di osservare che se si regola l’altimetro col valore 29.92 pollici (pressione al livello del mare in atmosfera standard), lo strumento fornisce al pilota indicazioni di quota pressione.

Se la quota pressione viene corretta dagli errori strumentali diventa quota base, corretta invece degli errori dovuti alla variazione di temperatura diventa quota densimetrica.

Il calcolo della quota densimetrica si rende necessario per determinare la lunghezza di pista necessaria all’aeroplano per decollare e atterrare e il suo rateo di salita o discesa. Vedi Density altitude

Il calcolo dell’altitudine di densità è particolarmente importante nei giorni molto caldi e quando si opera in aeroporti di elevazione notevolmente superiore rispetto al livello del mare.

La quota base e quella vera non coincidono (salvo il caso in cui la pressione alla quota di volo non coincida con quella standard alla stessa quota), però la quota base dà indicazioni esatte circa il livello di volo (intervallo di quota per separare verticalmente i velivoli).

Gli aeromobili che volano alle altitudini di pressione o “livelli di volo (FL – Flight level)” regolano l’altimetro su 29,92 pollici di mercurio. 

La quota vera può essere determinata in due modi:

  • selezionando il valore di pressione effettivamente esistente al livello del mare;
  • correggendo l’indicazione dello strumento con l’aiuto di opportune tabelle del manuale di volo.

Come si può notare da quanto esposto, la regolazione dell’altimetro riveste un’importanza fondamentale per la sicurezza del volo.

Infatti, in presenza di un’errata regolazione dello strumento, se si vola verso:

  • una bassa pressione, l’aeroplano è più basso (vicino al suolo) di quanto indicato dall’altimetro;
  • un’alta pressione, l’aeroplano è più alto (lontano dal suolo) di quanto indicato dall’altimetro.

Le stesse regole possono essere applicate quando si vola da una zona fredda verso una zona più calda e viceversa.

Prima del decollo il pilota ruota la manopola di regolazione per impostare la pressione corretta e l’altimetro indica l’elevazione dell’aeroporto invece dello zero.

Durante il volo il pilota può ottenere il valore corrente di regolazione dell’altimetro dalle trasmissioni ATIS (Automatic Terminal Information Service), dai controllori del traffico aereo (ATC, Air Traffic Control) e dalle Flight Service Station (FSS).

Se nessuna di tali fonti di informazioni è disponibile il pilota dovrà regolare l’altimetro in modo che questo visualizzi l’elevazione dell’aeroporto di partenza.

Per la regolazione dell’altimetro vengono fornite al pilota informazioni abbreviate secondo il codice Q. I principali simboli sono:

  • QFE, valore della pressione al livello della pista. Se sulla scala ausiliaria dello strumento viene inserito questo valore di pressione, all’atterraggio l’altimetro segna zero;
  • QNE, valore di pressione di 1013,25 mb (29,92 pollici di Hg). All’atterraggio l’altimetro indica l’altezza che intercorre in atmosfera standard tra la pressione atmosferica reale ed il livello del mare;
  • QNH, valore di pressione atmosferica al livello della pista ridotta al livello del mare in atmosfera standard. Inserendo questo valore sull’altimetro, al momento dell’atterraggio lo strumento segna l’altitudine della pista.

Una menzione meritano anche gli altimetri il cui funzionamento non si basa su una misura di pressione. Essi sono i radar-altimetri ed i radio-altimetri. Vedi Gli altimetri

Per approfondimenti su QNH, QNE, Livelli di transizione vedi: Regolaggio altimetrico

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