Altimetria na Aviação: o guia completo sobre QNH, QFE, QNE e o funcionamento do altímetro

Parte 1 — Entendendo a Altimetria

Uma das primeiras habilidades que um piloto precisa dominar é saber exatamente a que altitude a aeronave está voando. Essa informação parece simples, mas depende de diversos fatores invisíveis, como pressão atmosférica, temperatura e da correta regulagem do altímetro.

É justamente aí que entra a altimetria, um dos pilares da navegação aérea.

Quem está iniciando o curso de Piloto Privado costuma decorar algumas siglas — QNH, QFE e QNE — para conseguir responder às questões da prova da ANAC. No entanto, memorizar essas definições sem compreender como o sistema realmente funciona costuma gerar confusão durante as aulas práticas.

Neste artigo você entenderá não apenas o significado dessas siglas, mas também como funciona o sistema de altimetria de uma aeronave, por que o altímetro depende da pressão atmosférica e quais fatores podem fazer sua indicação apresentar erros. Ao final da leitura, conceitos como altitude pressão, altitude densidade, nível de voo e atmosfera padrão passarão a fazer muito mais sentido.

O que é Altimetria?

A altimetria é o conjunto de conceitos, equipamentos e procedimentos utilizados para determinar a posição vertical de uma aeronave durante o voo.

Em outras palavras, ela responde a uma pergunta fundamental:

"Quão alto estamos voando?"

Embora pareça uma informação simples, existem diferentes formas de responder essa pergunta.

Uma aeronave pode estar:

• a 3.000 pés acima do nível médio do mar;
• a 800 pés acima do aeródromo;
• voando no FL100 (Flight Level 100);
• ou ainda possuir uma altitude densidade equivalente a 5.000 pés, mesmo estando em um aeroporto localizado a apenas 2.500 pés de elevação.

Todas essas informações podem estar corretas ao mesmo tempo, dependendo da referência utilizada.

Por isso, antes de estudar QNH, QFE ou QNE, é importante compreender que o altímetro pode utilizar diferentes referências de pressão para indicar diferentes tipos de altitude.

Por que conhecer a altitude é tão importante?

Saber a altitude correta é muito mais do que uma exigência operacional. Trata-se de um fator essencial para a segurança do voo.

Uma indicação incorreta pode levar a situações extremamente perigosas, como:

• perda da separação vertical entre aeronaves;
• colisão com obstáculos ou relevo;
• descumprimento de altitudes autorizadas pelo Controle de Tráfego Aéreo (ATC);
• execução incorreta de procedimentos IFR;
• erros no cálculo de desempenho para decolagem e pouso.

Imagine duas aeronaves voando em sentidos opostos acreditando estar separadas por 1.000 pés. Se uma delas estiver com o altímetro ajustado incorretamente, essa separação pode simplesmente deixar de existir.

Por esse motivo, a correta utilização do altímetro faz parte dos procedimentos obrigatórios em todas as fases do voo.

Como o sistema de altimetria funciona?

Muitos alunos imaginam que o altímetro mede diretamente a distância entre a aeronave e o solo, como acontece em um GPS ou em um sensor a laser.

Na realidade, o altímetro não mede distância.

Ele mede pressão atmosférica.

O sistema de altimetria da aeronave é composto basicamente por três elementos:

• a tomada de pressão estática;
• as linhas do sistema estático;
• o altímetro.

A tomada estática, localizada na fuselagem da aeronave, capta a pressão do ar ao redor do avião. Essa pressão é conduzida até o altímetro por meio do sistema estático.

Dentro do instrumento existem cápsulas metálicas extremamente sensíveis chamadas cápsulas aneroides. Conforme a pressão externa diminui ou aumenta, essas cápsulas expandem ou se contraem.

Esse pequeno movimento mecânico é transmitido por engrenagens para os ponteiros do instrumento, que passam a indicar uma determinada altitude.

Todo esse processo acontece continuamente durante o voo.

À medida que a aeronave sobe, a pressão atmosférica diminui e o altímetro interpreta essa redução como um aumento de altitude.

Quando a aeronave desce, ocorre o processo inverso.

É um princípio relativamente simples, mas extremamente preciso quando o instrumento está corretamente ajustado.

A pressão atmosférica muda o tempo todo

Se a pressão atmosférica fosse sempre igual em qualquer lugar do planeta, bastaria calibrar o altímetro uma única vez.

Mas isso está longe da realidade.

A pressão varia constantemente em função de diversos fatores, entre eles:

• sistemas de alta e baixa pressão;
• passagem de frentes frias;
• temperatura do ar;
• altitude do terreno;
• condições meteorológicas locais.

É justamente por isso que, antes da decolagem, o piloto recebe ou consulta o QNH do aeródromo e ajusta esse valor no altímetro.

Caso isso não seja feito, o instrumento continuará funcionando normalmente, porém indicará uma altitude incorreta.

Uma boa forma de imaginar esse processo é pensar em uma régua.

A altitude da aeronave continua exatamente a mesma, mas ao alterar a referência de pressão é como se estivéssemos deslocando o ponto inicial da régua para cima ou para baixo.

Atmosfera Padrão Internacional (ISA)

Para que pilotos, fabricantes de aeronaves e órgãos de aviação do mundo inteiro utilizem os mesmos parâmetros, foi criada a Atmosfera Padrão Internacional, conhecida pela sigla ISA (International Standard Atmosphere).

Ela representa um modelo teórico da atmosfera terrestre e serve como referência para praticamente todos os cálculos aeronáuticos.

Ao nível médio do mar, a ISA considera:

Além disso, assume-se que a temperatura diminui aproximadamente 2°C a cada 1.000 pés de altitude.

Na prática, a atmosfera raramente corresponde exatamente à ISA.

Mesmo assim, ela continua sendo a referência utilizada para:

• calibração dos altímetros;
• definição dos níveis de voo;
• cálculo de desempenho das aeronaves;
• determinação da altitude pressão;
• cálculo da altitude densidade.

A regra prática dos 30 pés

Existe uma aproximação bastante utilizada tanto em voo quanto em exercícios teóricos:

Uma diferença de 1 hPa corresponde aproximadamente a 30 pés de altitude.

Essa regra permite estimar rapidamente o erro causado por um ajuste incorreto do altímetro.

Imagine que o QNH informado pelo controle seja 1020 hPa, mas o piloto mantenha o altímetro ajustado para 1013 hPa.

A diferença é de:

1020 − 1013 = 7 hPa

Aplicando a regra prática:

7 × 30 = 210 pés

Isso significa que o altímetro apresentará aproximadamente 210 pés de erro.

Embora os cálculos reais sejam mais complexos, essa aproximação é suficientemente precisa para diversos exercícios e aparece com frequência em provas da ANAC.

Os diferentes tipos de altitude

Um dos maiores motivos de confusão entre estudantes é acreditar que existe apenas um tipo de altitude.

Na realidade, um piloto trabalha com diversas referências diferentes.

Conhecê-las facilita muito o entendimento dos conceitos que veremos nas próximas partes deste artigo.

Altitude Indicada

É a altitude mostrada pelo altímetro após a regulagem realizada pelo piloto.

Na maioria das operações, quando o QNH está corretamente ajustado, ela representa uma excelente aproximação da altitude real da aeronave.

Altitude Verdadeira

É a distância vertical real entre a aeronave e o nível médio do mar.

Ela pode diferir da altitude indicada devido principalmente às variações de pressão e temperatura da atmosfera.

Altitude Pressão

É a altitude indicada quando o altímetro está ajustado para 1013,25 hPa, independentemente da pressão atmosférica local.

Ela é utilizada principalmente em cálculos de desempenho e também serve de base para a determinação dos níveis de voo.

Altitude Densidade

A altitude densidade representa a altitude equivalente considerando a densidade real do ar.

Ela leva em consideração não apenas a pressão, mas também a temperatura.

Quanto maior a altitude densidade:

• menor será a potência disponível do motor;
• menor será a eficiência da hélice;
• menor será a sustentação produzida pelas asas;
• maior será a distância necessária para decolagem;
• menor será a razão de subida.

Por isso, esse conceito é extremamente importante para a segurança operacional, principalmente em dias quentes e em aeroportos localizados em regiões elevadas.

Nos aprofundaremos nesse assunto na Parte 3 deste guia.

O que veremos na próxima parte

Agora que entendemos como funciona o sistema de altimetria, já temos a base necessária para estudar as três regulagens utilizadas pelos pilotos:

• QNH, utilizado na maior parte dos voos;
• QFE, hoje pouco empregado na aviação civil brasileira;
• QNE, utilizado acima da altitude de transição para padronizar os níveis de voo.

Também veremos quando trocar de uma regulagem para outra, o conceito de altitude de transição, nível de transição e acompanharemos um exemplo prático de um voo para entender exatamente quando cada ajuste deve ser utilizado.