Cómo calcular la altitud de densidad: Pilotinstitute

Calcular la altitud de densidad es como presentar tus impuestos: molesto y a menudo descuidado hasta el último minuto, pero de vital importancia.

¿Por qué la altitud de densidad es fundamental para garantizar la seguridad, qué factores la afectan y cómo se calcula? Hoy es el día en que se resuelve el misterio de la altitud de densidad.

¿Qué es la altitud de densidad?

La altitud de densidad es la altitud de presión corregida por temperatura no estándar. En otras palabras, la altitud de densidad es la «altitud de presión efectiva» que la aeronave «siente» para una temperatura dada. Cuanto mayor sea la temperatura, mayor será la altitud de densidad y peor será el rendimiento de la aeronave.

¿Confundido? No te preocupes, vamos a explicar.

Tipos de altitud

Para comprender fundamentalmente la altitud de densidad, debe comprender los cinco tipos de altitud utilizados en la aviación:

• Altitud indicada: la altitud leída en el altímetro (independientemente de la configuración del altímetro)
• Altitud de presión: la altitud indicada del altímetro cuando se establece en 29,92
• Altitud de densidad: altitud de presión corregida para temperatura no estándar
• Altitud absoluta: la altura sobre el nivel del suelo (AGL)
• Altitud verdadera: la altura sobre el nivel medio del mar (MSL)

Altitud de densidad explicada

Si bien la definición formal de altitud de densidad es indudablemente correcta (la altitud de densidad es la altitud de presión corregida por una temperatura no estándar), no aclara que la altitud de densidad es única porque no es un tipo de altitud en el sentido tradicional. Puedo oírte gemir de frustración; Te prometo que todo tendrá sentido.

La altitud de densidad no es una altitud física

Mientras que otros tipos de altitud describen una posición particular de la aeronave o una indicación de un instrumento (p. ej., altitud verdadera y altitud indicada), altitud de densidad es una métrica de rendimiento. En otras palabras, la altitud de densidad se utiliza para describir el rendimiento de la aeronave, similar a la velocidad aerodinámica o la tasa de ascenso.

Esta revelación plantea la pregunta: ¿qué métrica de rendimiento describe la altitud de densidad y por qué es importante?

¿Por qué es importante la altitud de densidad?

En pocas palabras, altitud de mayor densidad = menor rendimiento.

La densidad del aire es un factor crítico que afecta el rendimiento de las aeronaves. El aire que es menos denso (menor densidad) provoca una disminución en el rendimiento de la aeronave. Esto se debe a un rendimiento aerodinámico reducido (es decir, las alas proporcionan menos sustentación) y una potencia del motor reducida (es decir, menos caballos de fuerza).

Con esto en mente, el «densidad» en «altitud de densidad” comienza a tener mucho más sentido – “densidad» se refiere a densidad del aire.

Tres factores principales afectan la altitud de densidad:

• Altitud
  • A mayores altitudes, la densidad del aire es menor, lo que reduce el rendimiento de la aeronave.

• Temperatura
  • Cuanto más caliente es el aire, menos denso es, lo que reduce el rendimiento de la aeronave.

• Humedad
  • La humedad no afecta drásticamente la altitud de densidad, pero es una consideración. La humedad generalmente reduce el rendimiento del motor más que la eficiencia aerodinámica. La alta humedad no es necesariamente una indicación de la altitud de alta densidad. Aún así, si existen condiciones de humedad, sería prudente agregar un 10 % a la distancia de despegue y esperar una velocidad de ascenso ligeramente reducida.

¿Qué es la temperatura estándar?

La pieza final del rompecabezas de la altitud de densidad es el concepto de temperatura estándar.

La Atmósfera Estándar Internacional (ISA) es un modelo hipotético de la atmósfera. Se utiliza como referencia para la calibración de instrumentos y cálculos de rendimiento para valores como la temperatura y la presión.

La desviación de la atmósfera real (temperatura específica) para un día y hora dados en comparación con la Atmósfera Estándar Internacional (ISA) se usa para determinar la altitud de densidad.

En cuanto a la temperatura, la Atmósfera Estándar Internacional (ISA) utiliza 15°C (59°F) al Nivel Medio del Mar (MSL) como temperatura de referencia, disminuyendo en 2°C (3,5°F) por cada 1.000 pies. Esto se puede utilizar para determinar la desviación de temperatura estándar (ISA), en otras palabras, la diferencia entre la atmósfera real y la atmósfera ISA hipotética.

Por lo tanto:

• Temperatura estándar = Temperatura de la atmósfera estándar internacional (ISA)
• Desviación de temperatura estándar = La diferencia entre la temperatura ISA y la temperatura real.

Si la temperatura real es diferente de la temperatura ISA (por ejemplo, si la temperatura real es de 26 °C (80 °F) en MSL en lugar de la ISA de 15 °C (59 °F) en MSL), se conoce la temperatura real como temperatura no estándar porque no coincide con la temperatura ISA hipotética. La temperatura real casi siempre difiere de la temperatura ISA en un día y hora determinados.

Para altitudes superiores a MSL, menos 2 °C (3,5 °F) por 1000 pies desde la temperatura MSL ISA de 15 °C (59 °F) para determinar la temperatura ISA a esa altitud.

Por ejemplo, la temperatura ISA al nivel medio del mar (MSL) es de 15 °C (59 °F). ¿Cuál es la temperatura ISA a 2000 pies? ISA supone una disminución de la temperatura de 2 °C (3,5 °F) por cada 1000 pies, por lo que para 2000 pies, sería una disminución de 4 °C (7 °F). Por lo tanto, la temperatura ISA a 2000 pies es de 11 °C (52 °F).

Uniendo todo

Muy bien, hasta ahora hemos establecido 4 cosas:

• La altitud de densidad es una métrica de rendimiento, no una altitud real en el sentido tradicional.
• Cuanto menor sea la densidad del aire, peor será el rendimiento de la aeronave.
• “Densidad” en “Densidad Altitud” se refiere a densidad del aire.
• La atmósfera estándar internacional (ISA) proporciona una temperatura de referencia para los cálculos de altitud de densidad, conocida como temperatura estándar (es decir, ISA).

Reunámoslo todo.

Imagina que estás volando a una altitud de presión de 2000 pies. Si asciende a una altitud de presión de 10 000 pies, ¿el rendimiento de la aeronave será mejor o peor? Será peor debido a la reducción de la densidad del aire a 10.000 pies en comparación con 2.000 pies.

Ahora imagina que estás a una altitud de presión de 2000 pies en condiciones de temperatura estándar (ISA). Si la temperatura aumenta a esta altitud, ¿el desempeño de la aeronave será mejor o peor? Será peor debido a una disminución en la densidad del aire debido al aumento de la temperatura.

Esta desviación de la temperatura estándar es la base del cálculo de la altitud de densidad. El temperatura estándar a 2000 pies es de 11 °C (52 °F). Si el temperatura real a 2000 pies es 21°C (70°F), es 10°C (18°F) superior a la temperatura estándar. Porque el temperatura real es 10°C (18°F) superior a la temperatura estándar, el avión realizará como si estuviera a 3,100 pies. 3100 pies por lo que se denomina como el altitud de densidad.

El valor de altitud de densidad de 3100 pies se puede determinar utilizando una computadora de vuelo, un gráfico de altitud de densidad o la fórmula de altitud de densidad. Veamos cómo usar estos métodos para calcular la altitud de densidad.

Cómo calcular la altitud de densidad

Para calcular la altitud de densidad, necesita dos variables:

• Altitud de presión
• Temperatura del aire exterior (OAT)

Con estas dos variables, puede calcular la altitud de densidad utilizando los siguientes métodos:

• Una computadora de vuelo
• Un gráfico de altitud de densidad
• La fórmula de altitud de densidad

Cómo calcular la altitud de densidad usando una computadora de vuelo

La forma más fácil y común de calcular la altitud de densidad es usando una computadora de vuelo.

Las computadoras de vuelo vienen en tres formas principales:

• Un E6B mecánico, a menudo denominado «rueda mágica».
• Una E6B electrónica, también conocida como «calculadora de aviación».
• Software, generalmente una aplicación en un teléfono.

Los pros y los contras de cada uno están más allá del alcance de este artículo, pero la forma más rápida y sencilla de calcular la altitud de densidad es utilizando un E6B electrónico o una aplicación equivalente.

El E6B electrónico de Sporty y el CX-3 de ASA son los dos E6B electrónicos más populares del mercado y los únicos dos aprobados para los exámenes de la Administración Federal de Aviación (FAA).

Cálculo de la altitud de densidad utilizando el E6B electrónico de Sporty

1. Para calcular la altitud de densidad utilizando la computadora de vuelo electrónica E6B de Sporty, comience presionando el botón «HDG/GS/PD/ALT».

2) Utilice la tecla de flecha hacia abajo para desplazarse hacia abajo hasta el menú PD/ALT. Presione ENTRAR.

3) Luego ingrese la altitud indicada y la presión barométrica (configuración del altímetro). Si ya conoces la altitud de presión, ponla en la sección IALT y 29.92 en la sección BARO. Presione ENTRAR.

4) Ingrese la temperatura (en grados Celsius) y presione ENTER. Su altitud de densidad se calculará en la parte inferior.

5) Si necesita convertir alguna unidad, desplácese hacia abajo hasta la entrada que desea convertir y presione el botón amarillo CONV, luego presione cualquier tecla con las marcas de conversión amarillas asociadas arriba.

Cálculo de la altitud de densidad usando el ASA CX-3

1. Para determinar la altitud de densidad usando el ASA CX-3, comience presionando el botón FLT. Utilice las teclas de flecha para desplazarse hasta el menú «Altitud». Presiona el botón cuadrado naranja.

2) A continuación, aparecerá un menú que contiene la altitud indicada (IAlt), la presión barométrica (Baro), la altitud de presión (PAlt), la temperatura del aire exterior (OAT) y la altitud de densidad (DAlt). Puede ingresar estos parámetros en cualquier orden usando las teclas de flecha. Los resultados de su entrada se mostrarán automáticamente.

3) Si necesita convertir algún parámetro, use las teclas de flecha para desplazarse hasta un parámetro y luego haga clic en el botón CONV UNIT hasta que se muestren las unidades deseadas.

Cálculo de la altitud de densidad mediante un E6B mecánico (Wiz Wheel)

1. Para calcular la altitud de densidad utilizando un E6B mecánico (Wiz Wheel), alinee la ventana de altitud de presión con la escala de temperatura anterior.
2. Entonces podrá leer la altitud de densidad en la ventana de altitud de densidad de arriba.
3. En este ejemplo, la altitud de presión es de 3000 pies y la temperatura es de 12 °C. Esto nos proporciona una altitud de densidad de aproximadamente 3400 pies.

Cálculo de la altitud de densidad mediante la fórmula de altitud de densidad

Puede calcular la altitud de densidad utilizando la siguiente fórmula de altitud de densidad:

• Altitud de densidad en pies = Altitud de presión en pies + (120 x (OAT°C – Temperatura ISA °C))

Aquí hay una versión abreviada de la fórmula, donde:

DA = Altitud de densidad (pies),

PA = Altitud de presión (pies),

OAT = temperatura del aire exterior (Celsius),

ISA = Temperatura estándar (Celsius)

• DA = PA + (120 x (OAT – ISA))

Por ejemplo, si la temperatura a una altitud de presión de 3000 pies es de 12 °C, la fórmula de altitud de densidad será:

• DA = 3000 + (120 x (12 – 9)) Nota: 9 es la temperatura ISA (°C) para 3,000 pies

Por lo tanto, la altitud de densidad será de 3360 pies.

Cálculo de la altitud de densidad mediante un gráfico de altitud de densidad

Los gráficos de altitud de densidad se pueden encontrar en la mayoría de los manuales de operación de pilotos (POH).

Veamos cómo calcular la altitud de densidad utilizando la versión más común de un gráfico de altitud de densidad.

En este ejemplo, la altitud de presión será de 3000 pies y la temperatura del aire exterior (OAT) será de 12 °C.

1. Comience trazando la OAT dibujando una línea vertical desde la parte inferior del gráfico en la OAT correspondiente hasta la línea diagonal que representa la altitud de presión.

2) Ahora dibuje una línea horizontal hacia la izquierda hasta llegar a la indicación de altitud de densidad.

3) En este ejemplo, la altitud de densidad es de aproximadamente 3400 pies, que se encuentra en el eje izquierdo (eje Y).

4) Si necesita convertir la altitud indicada en altitud de presión, puede usar la tabla de conversión de altitud de presión sumando o restando el factor de conversión para una configuración de altímetro en particular de su altitud indicada. Por ejemplo, si su altitud indicada era de 2500 pies con una configuración de altímetro de 29,80, agregaría 112 pies a 2500 pies (112 pies se encuentran en la carta). Por lo tanto, su altitud de presión sería de 2612 pies.

Conclusión

Aunque la altitud de densidad no es un tema atractivo de conversación, es un concepto importante de entender. Muchos de los que han tratado de ignorarlo o ignorarlo no han sobrevivido para contarlo.

Con la información que ha recibido de este artículo, puede avanzar con su entrenamiento o continuar con sus aventuras sabiendo que tiene una comprensión fundamental de cómo calcular la altitud de densidad. ¡Mantenerse seguro!