Le procedure di regolaggio altimetrico

QFE, QNH, altitudine, livello e strato di transizione

Prefazione

Ho voluto appositamente inaugurare la sezione Tutorials con questo argomento perché sento molti, anzi troppi, piloti e soprattutto controllori confondere il livello di transizione con l'altitudine di transizione. Quante volte voi piloti avete sentito il controllore di avvicinamento dirvi "Livello di transizione 7000 piedi"?. Oppure, voi ATC, quante volte avete detto al pilota "Livello di transizione 65" e il pilota vi risponde "Livello 6500 piedi"?  O peggio ancora sentire il pilota dirvi "Mi trovo alla quota di 28000 piedi"! Speriamo che questo tutorial servirà per chiarire le idee sulla distinzione fra altitudini, livelli e altezze. Partiamo dall'inizio però, iniziando a spiegare bene cos'è il QFE, il QNH, il QNE ed il QFF. Dò per scontato che sapete la differenza fra altezza, altitudine e livello di volo.... anzi no, meglio scriverlo lo stesso!

Altezza: distanza verticale di un aeromobile dalla superficie terrestre (montagna, aeroporto....)

Altitudine: distanza verticale di un aeromobile dal livello medio del mare.

Livello di volo: distanza verticale di un aeromobile dalla superficie isobarica di 1013.2 hPa, in condizioni di aria tipo (è detto anche quota barometrica o quota di pressione).

QFE

Il QFE è la pressione atmosferica corrispondente al livello ufficiale dell'aeroporto (di solito coincide con la soglia pista o con il punto più alto della pista considerata). Se si inserisce il QFE l'altimetro indica l'altezza assoluta dell'aeromobile in volo rispetto al livello ufficiale dell'aeroporto e, quindi. indicherà zero all'atterraggio.

QFF

Il QFF è la pressione atmosferica al livello del mare calcolata partendo dalla pressione misurata al livello dell'aeroporto, cioè dal QFE e considerando l'atmosfera come aria reale. QFF (in metri) = QFE + h/8,4 dove h è l'altitudine in metri dell'aeroporto.

QNH

Il QNH è la pressione atmosferica ricondotta al livello medio del mare, mediante la relazione pressione-altezza dell'aria tipo, partendo dal QFE della stazione. Il QNH è quindi il valore di pressione da inserire nell'altimetro affinché questo indichi l'altitudine dell'aeromobile rispetto al livello medio del mare e all'atterraggio indichi l'elevazione dell'aeroporto.

Il QNH è dato dal QFE + pressione esercitata da una ipotetica colonna d'aria tipo (temperatura di 15°C, aria secca, gradiente termico verticale di 0,65°C/100m ...) di sezione unitaria e di altezza pari all'elevazione ufficiale dell'aeroporto..

Se l'aria reale fosse uguale all'aria tipo (caso impossibile) il QNH sarebbe uguale al QFF.

QNE

E' il regolaggio altimetrico che permette di determinare la distanza verticale di un punto (tipo un aeromobile) dalla superficie isobarica della pressione di riferimento (1013,2 hPa o 29,92 pollici) in aria standard. L'uso del QNE risiede nel fatto che, benchè non sia nota la distanza verticale del punto dal suolo, diversi aerei che volano con questo regolaggio si possono separare verticalmente di un intervallo standard volando a quote differenti. Tali quote prendono il nome di livelli di volo o flight levels e sono espresse in centinaia di piedi (FL030 = 3000ft ecc) usando solo i multipli di 5 (FL030, FL035, FL040...).

Il QNE è l'altezza che intercorre, in atmosfera tipo, tra la pressione atmosferica di un dato luogo e la pressione standard di 1013,2 hPa. In pratica il QNE di un dato aeroporto corrisponde alla distanza verticale, sempre in aria tipo, tra il suo QFE e la 1013,2 hPa.

L'utilizzo del QNE trova applicazione anche per atterrare su aeroporti con elevazione superiore alla capacità che ha la scala barometrica dell'altimetro di essere impostata su valori di pressione (QFE) corrispondenti a tali elevazioni (Lima, Città del Messico, ...). In questi casi si richiede il QNE che è l'altezza che intercorre, in atmosfera tipo, tra il QFE del luogo e la 1013,2 hPa. Per ottenere il QNE basta regolare l'altimetro, posto al livello dell'aeroporto, sulla pressione di 1013,2 hPa e quindi leggere l'altezza indicata sulla scala altimetrica (che paradossalmete è come dire il livello di volo dell'aeroporto!). Quando in prossimità dell'aeroporto il pilota inserisce nella scala barometrica 1013,2 hPa, all'atterraggio l'altimetro di bordo dovrà indicare il QNE dell'aeroporto.

NOTA: Perciò il QNE non è un valore di pressione ma un valore di altezza.

Riassumento velocemente si evince che:

Volando sul QFE (pratica poco usata) si vola per altezze;

Volando sul QNH si vola per altitudini;

Volando sulla 1013,2 hPa si volo per livelli di volo.

Quando il QNH e quando 1013,2?

Ovvero, perché si vola per altitudini a basse quote e perché si vola per FL ad alte quote.

Per un pilota che vola seguendo un livello di volo, l'adeguata separazione dal terreno si ottiene assicurandosi che il livello di volo prescelto non infranga l'altitudine minima di rotta stabilita. Ciò può essere fatto controllando i valori del QNH delle stazioni meteo lungo la rotta; l'altitudine dei livelli di volo sulla verticale della stazione, di cui si conosce il QNH può essere determinata facendo la differenza fra 1013,2 ed il QNH del momento, tenendo presente che ad ogni hPa corrispondono circa 28 piedi (oppure 10 piedi ogni 0,01 pollici). Ad esempio un QNH di 1014,9 hPa rispetto a 1013,2 rappresenta in incremento di 50 piedi circa (1,7 * 28), quindi il livello di volo 030 corrisponde all'altitudine di 3050 piedi.

Il fatto risulta più pericoloso se il QNH è inferiore a 1013,2. Ad esempio volare a flight level 30 con QNH 979 (vedi figura sotto) significa volare all'altitudine di 2000 piedi circa (34 * 28 = 950 piedi circa di differenza) con conseguente rischio di scontrarsi con ostacoli del terreno (colline o montagne) oppure con aeromobili che volano con il QNH impostato (quindi che volano per altitudini).

Il problema viene risolto con l'utilizzo dell'altitudine di transizione e del livello di transizione.

Altitudine di transizione (TA): viene calcolata dall'appropriata autorità ATS e sarà uguale all'elevazione dell'aerodromo più l'altezza di transizione.  L'altitudine di transizione è in stretta dipendenza di fattori quali la quantità del traffico, la configurazione del terreno, le procedure di avvicinamento e partenza, dati climatologici di pressione ecc. Essa comunque è un valore fisso espresso in piedi. Quando due o più aerodromi sono talmente vicini da richiedere procedure coordinate, deve essere stabilita una comune TA.

La TA deve essere la più bassa possibile, ma normalmente non dovrebbe essere inferiore a 3000 ft; inoltre deve essere calcolata arrotondando il valore per eccesso ai 1000 ft superiori.

Livello di transizione (TL): è il livello di volo più basso utilizzabile al di sopra della TA. Esso è un dato fondamentale per la sicurezza dei voli per il fatto che l'intero sistema di FL è soggetto a fluttuazioni in altitudine a causa delle variazioni di pressione e temperatura. Il TL non è un dato fisso, ma viene calcolato di volta in volta dagli enti ATC sulla base della pressione del momento; ciò determina la necessità di attribuire un valore nominale allo strato di transizione (vedi sotto) che assicuri l'esistenza di almeno 1000 ft effettivi fra TA e TL al fine di separare aa/mm che adottano regolaggi altimetrici differenti.

Il TL in uso viene determinato per ciascun aerodromo in base al QNH del momento e normalmente viene comunicato agli aa/mm durante la fase di discesa prima dell'avvicinamento.

Strato di transizione: è lo spazio compreso fra TA e TL. Gli aerei che lo attraversano in salita hanno già cambiato dal QNH a 1013, e quindi volano per FL. Quelli che lo attraversano in discesa hanno già cambiato da 1013 al QNH e quindi volano per altitudini..

NOTA: dopo aver ricevuto l'autorizzazione all'avvicinamento, gli aerei in discesa per l'atterraggio possono cambiare da 1013 al QNH anche al di sopra del TL, a condizione che non sia richiesta o prevista una fase di volo livellato al di sopra dell'altitudine di transizione.

Ecco una tabella con le TA ed i rispettivi TL di alcuni aeroporti civili italiani.

Come si può facilmente notare il TL minimo di ogni aeroporto coincide sempre con i valori di QNH maggiori di 1013 e quindi avremo sempre una separazione verticale di 1000 piedi o superiore.

NOTA: visto che agli aa/mm il QNH viene sempre dato arrotondato all'intero inferiore (con QNH 1013,7 sarà QNH 1013), il transition level con 1013 sarà preso dalla penultima colonna e non dal'ultima anche se il QNH reale è superiore a 1013,2 (es. 1013,8).

In pratica, nel caso di Ronchi dei Legionari, il TL 60 sarà con QNH di 1014 o superiore, TL65 da 995 a 1013, TL70 da 977 a 994 e TL75 con QNH inferiore a 977 (caso praticamente impossibile a meno di cicloni tropicali!)