A que Altitude Você Está Voando? (Parte Dois)

Este é o segundo de uma série de dois artigos sobre altitude densidade e desempenho de aeronaves, focando-se em outros fatores, tais como razão de subida, ângulo de subida e desempenho de decolagem.

“Ninguém me respeita.”

O bordão do comediante Rodney Dangerfield também se aplica ao tópico da altitude densidade. É algo sobre o que aprendemos nos cursos teóricos de privado e comercial, e depois se torna um daqueles termos que reconhecemos mas não prestamos muita atenção nele. Quantas vezes antes de um voo você ouviu alguém perguntar, “Qual a sua atitude densidade?”

É uma pergunta que merece resposta. Se usarmos a função de pesquisa do site do NTSB, encontraremos vários relatórios de acidentes e incidentes citando a negligência para com altas altitudes densidades como fatores contribuintes. A FAA também reconhece o problema: “Condições de alta temperatura, altitude e umidade podem tornar uma decolagem de rotina em um acidente em menos tempo do que se leva para contar o caso”. (FAA-P-8740-2 AFS-8(2008) HQ-08561).

Saber a altitude densidade de onde você está operando é vital, porque ela fornece uma importante informação sobre como sua aeronave irá desempenhar nas condições atmosféricas presentes, cobrindo fatores como distância de decolagem, razão de subida e ângulo de subida, dos quais devemos estar cientes para evitar problemas. Todos nós sabemos por experiência prática que quando as temperaturas sobem, o desempenho da aeronave cai. A chave aqui é entender antecipadamente o quanto o desempenho irá cair e como ajustar a operação para lidar com esta redução de desempenho.

Infelizmente, não existe um “indicador de altitude e densidade” (mais sobre isso a seguir), para simplificar as coisas. Assim, ela tem que ser calculada e usada para se prever o desempenho de nossa aeronave em todas as fases do voo.

Figura 1: Tabela Prática de Altitude Densidade

A Figura 1 detalha como o aumento de temperatura aumenta a altitude densidade. Olhando para a tabela, vemos que o desempenho de sua aeronave é o previsto no manual se você estiver ao nível do mar, com uma temperatura de 15° C.

Se a temperatura subir para 27° C, seu avião irá desempenhar como se estivesse a 1.200 pés acima do nível do mar. Quanto mais quente fica, mais o desempenho de seu avião sofre.

O que isso significa em termos práticos? Um motor aeronáutico normalmente aspirado irá perder aproximadamente 3,5% de sua potência para cada aumento de mil pés na altitude densidade, assim em uma altitude densidade de 1.200 pés, 3,5 x 1,2 = 6,65 por cento de redução da potência.

Tanto a sustentação das asas como o empuxo da hélice diminuem por aproximadamente 2,7% a cada 1.000 pés, resultando em uma redução ainda maior do desempenho.

E não nos esqueçamos de acrescentar nesta equação aquela regra prática de que um aumento de 10% no peso total de decolagem irá causar:

• um aumento de 5% na velocidade necessária para decolar.
• uma redução de 9% na aceleração para decolagem
• um aumento de no mínimo 21% na distância de decolagem

Tudo somado, é uma grande redução do desempenho, mesmo quando falamos de uma diferença de mil pés na altitude. Ela pode resultar em fortes emoções quando você precisa “pular” redes de transmissão ou seu “tiro” é morro acima, ou tem árvores altas ou outros obstáculos no seu caminho.

Some a isso uma operação em altas temperaturas a partir de uma pista situada 2.000 pés acima da altitude de sua base, e você realmente irá precisar fazer umas contas para definir uma carga segura.

O Efeito da Umidade na Altitude Densidade 

Algum vapor de água geralmente está presente no ar, a menos que você esteja no meio de um grande deserto. O vapor d’água é mais leve do que o ar; consequentemente, o ar úmido é mais leve do que o ar seco. À medida que a umidade aumenta, o ar se torna menos denso, reduzindo o desempenho.

Enquanto geralmente se encontram nos manuais de operação gráficos detalhando a influência da pressão e da temperatura no desempenho da aeronave, nenhuma regra prática ou gráfico é usado para se computar os efeitos da umidade; porém eles devem ser considerados. Espere uma redução no desempenho geral em condições de grande umidade, por exemplo, em manhãs frias, quando as pontas das pás da hélice produzem um anel visível de condensação quando em altas rotações, indicando alta umidade.

Os 4 Hs

Em inglês, lembramos de todos esses fatores juntos como os 4 Hs: Hot (quente), High (alto), Heavy (pesado) e Humid (úmido). Juntos, eles podem causar uma significativa redução geral no desempenho. Se você se encontra em uma situação onde os 4 Hs são abundantes, considere cuidadosamente a redução prevista no desempenho da aeronave e ajuste o peso do avião de forma correspondente, seja pela redução da carga no hopper, pela quantidade de combustível nos tanques ou por uma combinação dos dois.

O Altímetro de Desempenho 

Imagine que além do altímetro padrão, você tenha um “altímetro de desempenho” (Figura 2), o qual computa e exibe a altitude densidade, indicando a você em que altitude densidade o seu avião está desempenhando, ao invés da sua altitude real acima do nível do mar. Veja o diagrama abaixo. Para deixá-lo completo, o “altímetro de desempenho” também indicaria a redução de potência e de empuxo que seu avião irá sofrer. Ele daria a você uma indicação em tempo real da redução de desempenho que você deve esperar – uma excelente informação para se ter quando “o bicho pega”.

A FAA Concorda 

Levar em conta a altitude densidade é obrigatório para uma previsão precisa do desempenho da aeronave. Como aponta o Manual de Conhecimento Aeronáutico (Handbook of Aeronautical Knowledge) da FAA, “as condições mais críticas para o desempenho de decolagem são resultado de alguma combinação de peso elevado, altitude, temperatura e vento desfavorável. Em todos os casos, o piloto deve prever o desempenho de decolagem de forma precisa a partir dos dados de desempenho do manual de operações” .

Se esta informação não está disponível, a prudência é o melhor caminho. Reduza a carga, vá com calma ou simplesmente pare a operação até que as condições se tornem mais favoráveis para a segurança.

Como Evitar os 4 Hs 

Tenho uma tabela (como a tabela de altitude densidade acima) a mão para poder rapidamente verificar a altitude densidade. Ou use a calculadora de altitude densidade do National Weather Service (Serviço Nacional de Meteorologia, disponível em weather.gov).

Se ele já não tiver uma, acrescente ao seu Manual de Operação de Voo uma seção cobrindo os efeitos da altitude densidade sobre o desempenho da aeronave. Você pode usá-la para estudar e refrescar sua memória durante esta entressafra.

Seja qual for o avião que você está operando, ajuste a carga para compensar os aumentos da altitude densidade. Por exemplo, se você está voando um AT-401 e usando uma carga padrão de 360 galões (1.360 litros), reduza esta carga para 320 galões (1.210 litros) sempre que uma certa temperatura for alcançada, dependendo da sua experiência nessa aeronave.

Lembre-se, os 4 Hs – Hot (quente), High (alto), Heavy (pesado) e Humid (úmido) – não são as condições mais favoráveis para você.