飛機和機場噪聲是指飛機在起飛、飛行、著陸以及地面試車時產生的噪聲。
基本介紹
- 中文名：飛機和機場噪聲
- 噪聲源：飛機
- 飛機噪聲單位： EPNdB
- 機場噪聲：飛機噪聲的匯合
飛機在起飛、飛行、著陸以及地面試車時產生的噪聲。飛機噪聲主要有推進器噪聲、排氣噪聲、噴氣噪聲、風扇噪聲和附面層壓力起伏引起的噪聲。它產生三方面的影響：①使機身產生疲勞，影響飛機的使用壽命和飛行安全；②影響飛機上設備的正常工作和旅客的舒適和安全；③對機場地面工作區和機場附近的居民區造成噪聲污染。
機場噪聲是飛機噪聲的匯合，它與飛機的類型和起飛著陸的次數有關，它的影響範圍是飛行一定高度影響下所覆蓋的廣大面積，因此噪聲污染區域的大小，又與機場的所在位置、距離城市的遠近、飛機的起落方式和時間安排，以及機場內跑道的布置等有關。
20世紀50年代以來，航空運輸事業迅速發展，飛機的高速度化和載重量的增加，使得飛機的噪聲愈來愈大。超聲速飛機還能引起轟聲。在飛機低空飛行時，轟聲的N形波波陣面的影響範圍內,能形成幾公裡帶寬的飛行覆蓋面。飛機噪聲污染日益嚴重，在已開發國家中已僅次於地面交通噪聲污染。
飛機噪聲的特性可以用噪聲級、頻譜、噪聲分布和指向性來描述，一些民航飛機的噪聲級見表1。 噪聲源的指向性對環境污染的影響很大。圖1給出渦輪風扇發動機噪聲源的指向性。圖中可以看出噪聲輻射的方向主要集中在飛機下面前方和後方。飛機起飛和著陸時，受噪聲危害的範圍主要在飛行下方沿跑道延伸擴展的區域，這對於跑道的取向設計十分重要。
噪聲評價參數飛機和機場噪聲有各種不同的評價參數。評價單個飛機噪聲用具有 A計權網路或 D計權網路的聲級計測量，可以得到A聲級或D聲級，這是最早使用的評價參數。後來又根據飛機噪聲特點的一組感覺曲線，採用感覺噪聲級(PNL)。近年來,在飛機噪聲方面更多採用的是有效感覺噪聲級(EPNL)，它的定義是：
式中t1為飛機噪聲峰值到達時的起始時間;t2為飛機噪聲峰值過後的終了時間。因此得出的 EPNdB數包含有主觀感覺的干擾程度和時間的因數，常用作限制飛機噪聲的單位。
機場噪聲採用的評價參數有噪聲次數指數、噪聲暴露預報、社會等效噪聲級、統一噪聲指數等。從表2給出的定義看，它們都考慮了機場飛機起落的次數、起落的時間等因素。其中 NEF還包括了不同方向跑道上不同型號飛機的影響，因此可以畫出不同噪聲影響下的等響曲線圖，預測噪聲暴露情況。通常NEF20時無干擾；NEF20～30對居住區的社會活動可能有干擾；NEF 30～40對家庭生活也有干擾;超過NEF40則干擾範圍更大。
飛機噪聲的測量根據國際民用航空組織的規定，測量飛機噪聲採用三點測量法。 飛機噪聲的控制為了控制飛機噪聲，一些國家制定新型飛機噪聲檢測規則和限制標準，規定新飛機必須經過檢證試驗。但控制飛機噪聲的根本途徑是發展低噪聲飛機。例如降低噴氣速度能有效地降低噴氣飛機噪聲。用50年代開始發展起來的渦輪風扇飛機替代渦輪噴氣飛機，大約可以降低噪聲10分貝以上。目前，主要是通過改進噴氣發動機，對排氣管道進行聲學處理和改變空氣動力流的幾何形狀等辦法來降低飛機發動機的噪聲。降低飛機噪聲還可採用下列措施： ①改變著陸步驟：飛機著陸時，噪聲主要來自渦輪、風扇等，其特徵是連續噪聲加上單頻嘯聲。現在飛機著陸通常是沿著斜度為2.5°～3°的直線下降。為了減少噪聲印跡,可使飛機先沿著6°斜線下降，到達200米高度時再改用3°斜線下降。
②降低起飛時的發動機功率：飛機起飛時的噪聲主要是噴氣噪聲，降低這種噪聲的方法是在離地面後降低發動機的功率，使飛機只能維持一個固定的飛行速度和最佳上升角度，直到450米高度為止。
③改進風扇：渦輪風扇飛機一般採用雙層風扇，轉子前面各有導向葉片以組成定子。增加定子和轉子之間的距離，降低轉子葉片尖端的線速度都可以使噪聲降低。目前傾向於用單層風扇，並且取消導向葉片，加大涵道比。 ④靜化機艙:在飛機的發動機艙內進行吸聲處理,同時使用吸聲材料和吸聲結構處理進氣和排氣管道。通常使用的吸聲結構主要有單層或雙層穿孔板，空腔用蜂窩板隔斷。
參考書目
FrederickA. White,OurAcoustic Environment,John Wiley & Sons,New York,1975.
