30 may. 2007

Altimetría: El error correcto

Desde muy niño me ha fascinado cómo funciona la altimetría en aviación. Es curioso pero calcular la altitud a la que estamos es más difícil de lo que parece. Mientras que calculamos distancias con gran precisión, la altitud se nos resiste, aunque hemos sabido salir elegantemente de esta dificultad. Actualmente la altitud que se mide no es la altitud real sino la altitud barométrica, es decir, lo que medimos es la presión atmosférica, y deducimos la altitud en función de la misma. La presión atmosférica es literalmente el "peso" del aire que tenemos sobre nuestra cabeza. Hay una altitud que consideramos normalmente como el origen de toda medida, que es el nivel del mar. (Aunque el mar sube y baja con las mareas, se hace una media y se establece la medida MSL, Mean Sea Level, o Nivel Medio del Mar). La presión atmosférica al nivel del mar es de una Atmósfera (1 Atm), o usando medidas del S.I., 1.013 hPa (hecto pascales, también llamados milibares, mb). Cuanto más alto subimos, menos aire tenemos sobre nuestra cabeza, por lo que lógicamente tenemos menos "peso" sobre nuestra cabeza, es decir, hay menos presión atmosférica. Por tanto podemos establecer una correlación bastante precisa entre presión atmosférica y altitud. Si nuestra atmósfera fuese estática e inerte, esto sería la bomba y tendríamos el problema resuelto, pero por suerte o por desgracia esto no es así. Nuestra atmósfera genera fenómenos meteorológicos que aumentan y disminuyen la presión atmosférica. En el mismo punto (pongamos Barcelona, que está al nivel del mar), tenemos que con buen tiempo la presión puede subir por encima de los 1.100 mb, mientras que con mal tiempo puede reducirse a 900 mb. El aire frío se contrae y por tanto pesa más (es más denso por lo que hay más aire en el mismo volumen), mientras que cuando hace calorcito el aire se dilata y por tanto pesa menos (hay menos moléculas de oxígeno, nitrógeno, etc. en el mismo volumen).

Paremos un momento. Si hemos establecido que 1.013 mb equivalen a 0 metros sobre el nivel del mar, pero por otro lado que el aire se contrae y se expande, esto significa que si está lloviendo y medimos la presión en la playa, obtendremos una lectura inferior a 1.013 mb, indicando que estamos a lo mejor a 150 metros bajo el nivel del mar, o al revés, si hace un sol de justicia obtendremos una lectura superior a 1.013 mb dicéndonos que estamos a lo mejor a 200 metros sobre el nivel del mar. Estando en la playa tenemos la seguridad de que estamos realmente a 0 metros sobre el nivel del mar, pero ¿qué pasa si estamos en un avión y no tenemos referencias para discernir si la lectura de la altitud es correcta o incorrecta? Resulta que los aviones necesitan medir la altitud, y además necesitan medirla con mucha precisión ya que de ello depende en gran medida el riesgo de colisión con otros aviones mediante unas reglas que ahora no viene al caso explicar.

Bueno, tampoco pasaría nada si en una borrasca los aviones obtienen lecturas inferiores o superiores a su altitud real, y por tanto vuelan más bajo o alto de lo que deberían. Por ejemplo: Yo vuelo con mi avión a 5.000 metros de altitud (lo mediría en pies, pero por claridad voy a usar metros). Entro en una zona con mal tiempo y el altímetro lee un descenso en la presión, con lo que "cree" que en realidad estoy ascendiendo. El altímetro no sabe si la menor presión es debida a una tormenta o a una mayor altitud, por lo que marca más altitud. Automáticamente corrijo mi trayectoria para volar a la altitud a la que mi altímetro marca 5.000 m. Conclusión, en realidad estoy bajando a, pongamos, 4.500 m. ¡Qué peligroso! bueno, no tanto, si tenemos en cuenta que todos los aviones en la zona estarán en la misma situación, por lo que todos los aviones de la zona que crean estar volando a 5.000 m, estarán volando realmente a 4.500. No hay colisión posible. Cuando los aviones vuelan, no lo hacen en realidad a un nivel de altitud concreto, sino que vuelan en una isobara. Es decir, vuelan en la capa de aire que tiene una presión determinada. En realidad importa poco que esa capa isobárica suba o baje a lo largo de nuestro trayecto si el resto de los aviones vuela con el mismo criterio.

Ahora bien, todo esto es muy bonito pero hay situaciones en las que no podemos volar en una isobara que asciende o desciende grácilmente. Sobre todo cuando volamos bajo cerca de montañas o del suelo, que no bajan, sino que están siempre en la misma posición. Por eso en aviación se hace distinción entre Nivel de Vuelo (FL por Flight Level, en inglés), y altitud de vuelo (FA por Flight Altitude). Volando cerca del suelo usaremos la Altitud de Vuelo, mientras que volando alto usaremos un Nivel de Vuelo. ¿Cuál es la diferencia? Al volar alto (en Niveles de vuelo), hemos visto que en realidad no volamos a una altitud concreta, sino en una capa de aire isobárica. Volamos en realidad a la misma presión, aunque encontremos esa presión más alto o más bajo de lo que realmente marca nuestro altímetro. Esto se emplea al volar por encima de los accidentes del terreno, pero al volar bajo necesitamos emplear medidas más precisas. Pero claro, acabamos de ver que las medidas del altímetro barométrico son un cachondeo y que no podemos saber con certeza a qué altitud real estamos, ya que la altitud barométrica depende de la climatología. Bueno, dado que sólo vamos a volar cerca del terreno cuando vayamos a despegar o a aterrizar, se solicita por radio el QNH, que es el ajuste de nuestro altímetro. El QNH es la presión a la que está el aeródromo en ese momento determinado. Como además sabemos a qué altitud está el aeródromo (lo pone por todas partes y hemos sido cautelosos y nos hemos provisto de las cartas del aeródromo), al fijar el QNH del aeródromo de salida o de llegada, al salir o llegar nuestro altímetro nos dará lecturas barométricas también, pero ahora con el referente que supone el ajuste del QNH (la presión actual) de la zona de terreno sobre el que volamos, con lo que tendremos una medida precisa de cuánto de abajo está el duro suelo.

Los aviones grandes emplean además, al volar bajo, el radioaltímetro, que es un radar que mide la altitud sobre el terreno (no sobre el nivel del mar) por el medio tradicional de ecolocalización, de la misma manera que un murciélago obtiene una "imagen" de su entorno y los obstáculos que le rodean. El problema es que el radioaltímetro no es práctico para volar en crucero debido a que la orografía es muy variable (mucho más que las isobaras) por lo que volar a una determinada altitud sobre el terreno implicaría subir y bajar constantemente para adecuarse al perfil del terreno.

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