En este post, nos adentraremos en uno de los instrumentos esenciales a bordo de cualquier aeronave: el altímetro. Si alguna vez te has preguntado cómo los aviones miden y controlan su altitud en pleno vuelo, estás en el lugar indicado.
Exploraremos en detalle qué es el altímetro, cómo funciona y qué factores influyen en su correcta medición. Desentrañaremos los principios físicos detrás de su funcionamiento, desde la presión atmosférica hasta la calibración necesaria para obtener mediciones precisas.
Además, veremos los diferentes tipos de altímetros utilizados en la aviación, desde los clásicos altímetros analógicos hasta los modernos altímetros digitales. Investigaremos sus características, ventajas y desafíos técnicos que conlleva su implementación.
¿Qué es un altímetro en aeronáutica?
Un altímetro barométrico es un instrumento utilizado en aeronáutica para medir y mostrar la altitud de una aeronave en relación al nivel del mar. Proporciona información crucial a los pilotos sobre la altura a la que se encuentran durante el vuelo.
El altímetro se basa en el principio de que la presión atmosférica disminuye a medida que se asciende en altitud. Utiliza una cápsula aneroide sensible a los cambios de presión para convertirlos en una lectura de altitud.
Esta lectura se muestra en una escala graduada en pies o metros en el instrumento. El ajuste de altitud de referencia barométrica permite corregir la diferencia entre la altitud medida y la altitud sobre el terreno.
¿Cómo funcionan los altímetros?
El funcionamiento del altímetro se basa en el principio de que la presión atmosférica disminuye a medida que aumentamos en altitud. Este instrumento mide la presión atmosférica y, mediante una escala graduada, la convierte en una lectura de altitud.
El altímetro se compone de una caja hermética que contiene una cápsula aneroide, la cual es sensible a los cambios de presión. En su interior, la cápsula aneroide está diseñada con una estructura metálica delgada y flexible. Cuando la presión atmosférica disminuye al subir en altitud, la cápsula se expande ligeramente. Por el contrario, cuando la aeronave desciende y la presión atmosférica aumenta, la cápsula se contrae.
La expansión o contracción de la cápsula aneroide está conectada mediante un sistema mecánico a una aguja indicadora en la esfera del altímetro. Esta aguja, al moverse, señala la altitud en pies o metros en una escala graduada que rodea la esfera.
Es importante tener en cuenta que el altímetro muestra la altitud en relación a la presión atmosférica estándar, no a la altitud sobre el terreno. Para corregir esta diferencia, los altímetros cuentan con una perilla de ajuste conocida como el ajuste de altitud de referencia barométrica. Los pilotos deben configurar este ajuste de acuerdo con los datos proporcionados por los servicios de control del tráfico aéreo, los cuales informan sobre la presión atmosférica a nivel del mar en un lugar determinado.
Componentes de un altímetro
Estos son los componentes principales de un altímetro. Cabe destacar que existen diferentes tipos de altímetros, como los altímetros aneroides utilizados en aviones o los altímetros barométricos utilizados en actividades al aire libre, pero los componentes básicos mencionados anteriormente son comunes en la mayoría de los diseños.
Caja: Es la estructura externa del altímetro que alberga todos los componentes internos. Suele estar fabricada en metal o plástico resistente para proteger los mecanismos internos de golpes, vibraciones y otros factores externos.
Carátula: Es la parte frontal del altímetro donde se encuentra la escala graduada y los indicadores de altitud. En general, la escala se divide en unidades de medida de altitud, como pies o metros. También puede incluir marcas adicionales para indicar altitudes significativas, como niveles de vuelo estándar o altitudes de referencia.
Aguja: Es la aguja móvil que señala la altitud actual en la escala graduada de la carátula. La aguja está conectada a un mecanismo interno que se desplaza en respuesta a los cambios en la presión atmosférica. A medida que la presión disminuye, la aguja se mueve hacia arriba, indicando una mayor altitud, y viceversa.
Mecanismo de medición: El altímetro utiliza un mecanismo interno para medir los cambios en la presión atmosférica y convertirlos en una lectura de altitud. Normalmente, esto se logra mediante un diafragma sensible a la presión o mediante una cápsula de aneroides. Estos mecanismos se expanden o contraen en respuesta a las variaciones de presión, lo que mueve la aguja en la escala graduada.
Ajuste de referencia: Los altímetros suelen tener un ajuste de referencia, conocido como ajuste de altitud de referencia (QNH o QNE). Esto permite calibrar el altímetro para compensar las variaciones de presión atmosférica en diferentes ubicaciones y altitudes. El ajuste de referencia se utiliza para obtener una lectura de altitud más precisa en relación con el nivel del mar.
Ventana de visualización: Es una pequeña abertura en la carátula a través de la cual se observa la posición de la aguja y se lee la altitud actual. La ventana de visualización puede estar protegida por un cristal transparente para evitar daños o interferencias.
Tipos de altímetros
Altímetro aneroide: Este tipo de altímetro utiliza una cápsula de aneroides para medir los cambios de presión atmosférica y convertirlos en una lectura de altitud. La cápsula de aneroides está compuesta por una pila de discos metálicos flexibles sellados al vacío. A medida que la presión atmosférica cambia, los discos se expanden o contraen, moviendo una aguja en la escala graduada.
Altímetro de radar: Este tipo de altímetro utiliza ondas de radar para medir la distancia entre la aeronave y el suelo o el obstáculo más cercano. El altímetro de radar emite una señal de radar hacia abajo y mide el tiempo que tarda en reflejarse en el suelo u obstáculo y regresar a la aeronave. A partir de ese tiempo, se calcula la altitud de la aeronave con precisión.
Altímetro barométrico: Este tipo de altímetro utiliza un dial con una escala graduada y una aguja que se mueve en respuesta a los cambios en la presión atmosférica. El piloto establece un valor de referencia conocido como ajuste de altitud de referencia (QNH o QNE) para calibrar el altímetro según la presión atmosférica local. El altímetro barométrico proporciona una lectura de altitud basada en la presión atmosférica y se utiliza ampliamente en la aviación.
Altímetro GPS: Algunos dispositivos GPS pueden proporcionar una lectura de altitud precisa basada en la posición satelital. Utilizan señales de los satélites de posicionamiento global para calcular la altitud sobre el nivel del mar. Los altímetros GPS son comunes en dispositivos de navegación y aplicaciones de seguimiento al aire libre.
Altímetro de precisión: Estos altímetros están diseñados para proporcionar mediciones de altitud altamente precisas. Se utilizan en aplicaciones científicas, meteorológicas y de investigación. Los altímetros de precisión a menudo están equipados con características adicionales, como sensores de temperatura y compensación de presión, para obtener mediciones aún más precisas.
Estos son algunos de los tipos de altímetros más comunes. Cada uno tiene sus ventajas y se utiliza en diferentes contextos, como aviación, actividades al aire libre y aplicaciones científicas. Es importante seleccionar el tipo adecuado de altímetro según las necesidades y el entorno específico en el que se va a utilizar.
¿Qué es y cómo funciona el radioaltímetro?
El radioaltímetro, también conocido como altímetro de radio, es un dispositivo utilizado para medir la altitud sobre el terreno o el nivel del suelo. A diferencia de otros tipos de altímetros que miden la altitud sobre el nivel del mar, el radioaltímetro proporciona información precisa sobre la distancia entre una aeronave y el suelo, lo que es especialmente útil durante el despegue y el aterrizaje.
El radioaltímetro utiliza ondas de radio para determinar la distancia entre la aeronave y el terreno. El funcionamiento del radioaltímetro se basa en el principio de eco de radio. El dispositivo emite una señal de radio hacia abajo desde la aeronave y mide el tiempo que tarda en reflejarse en el suelo y regresar al receptor del radioaltímetro. A partir de este tiempo de ida y vuelta, se calcula la altitud sobre el suelo.
El proceso de medición del radioaltímetro es el siguiente:
Emisión de la señal: El radioaltímetro emite una señal de radio de frecuencia muy alta (VHF) o frecuencia ultra alta (UHF) hacia abajo desde la aeronave.
Reflejo de la señal: La señal de radio emitida alcanza el suelo y es reflejada de vuelta hacia la aeronave.
Recepción de la señal: El radioaltímetro recibe la señal reflejada y mide el tiempo que tarda en regresar.
Cálculo de la altitud: Utilizando el tiempo de ida y vuelta de la señal, el radioaltímetro realiza un cálculo para determinar la distancia entre la aeronave y el suelo. Esta distancia se convierte en una lectura de altitud sobre el terreno y se muestra en la pantalla del instrumento.
Es importante destacar que el radioaltímetro proporciona mediciones de altitud sobre el terreno en lugar de la altitud sobre el nivel del mar. Por lo tanto, es particularmente útil durante las fases críticas del vuelo, como el despegue y el aterrizaje, donde conocer la altitud sobre el suelo es esencial para garantizar un vuelo seguro.
El radioaltímetro se utiliza ampliamente en la aviación, especialmente en aeronaves comerciales y militares, donde proporciona información valiosa para el piloto durante las maniobras de aproximación y aterrizaje. También se utiliza en helicópteros, aviones de carga y otras aeronaves que operan en condiciones de baja altitud sobre el terreno.
Si quieres aprender sobre por qué vuelan los aviones, te recomiendo este post.
¡Nos vemos en la próxima!
