噪声控制

 
机场需要建立冲击波防护墙,降低喷气机发动机尾气对建筑物和地面交通的影响。图为伦敦Luton机场的冲击波防护墙。

     随着飞机制造技术的不断发展以及喷气式飞机的出现,新一代飞机在保持重量和运载能力不断增长的同时,产生的噪声也有了显著的降低。然而,飞机噪声降低技术的发展并不均衡:飞机在起飞时对周围环境所产生的噪声影响通常要远远大于降落时所造成的影响。噪声的产生有两个原因:一是由于飞机在起飞和降落时造成的,二是来自于飞机在地面上的活动。


同声压力水平曲线:蓝色=65分贝(A),无噪声保护情况;红色=65分贝(A),有R&M噪声防护设备的情况。

      由于环境污染中噪声的危害和影响最为直接,因此无疑会成为公众强烈抗议的最主要因素。定期航班在起飞和降落时产生的噪声将达到最大程度,同时也会使其对周围环境造成的影响达到白热化。降低这种噪声干扰的方法主要有三种:进行合理的土地使用规划;从根源上降低发动机噪声;采用减噪操作程序。“从长远来看,未来的发展在很大程度上将取决于设置缓冲地带,将居民区与机场区进行隔离,在两者之间建立一个缓冲区,缓冲区内禁止居民或其他对噪声敏感物居住或存在。”ATAG这一声明的核心思想是正确的,但它对位于市内的机场却无济于事,尤其是在欧洲,利用缓冲区解决机场噪声问题的可行性甚微。


发动机试车装置是降低噪声污染的一个主要因素。

      更加安静的飞机在今天已经成为现实:2000年开始投入运营的大型航班与30年前的飞机相比所产生的噪声降低了20分贝。对机场噪声的“收听者”来说,这一数字相当于可察觉噪声水平75%的降低。旧式飞机发动机一直在不懈地为降低噪声程度而努力,一些飞机仍因为噪声太大而被禁止在一定时间和一定区域运营。现在的飞机发动机研究表明在未来十年内,噪声有可能进一步降低10分贝。

      就机场方面来说,越来越多的机场引进向飞机运营商征收噪声管理费用的政策,并逐渐形成了一种潮流,在机场业内推广开来。机场将从飞机运营商手中征收来的资金用于噪声监测和保护项目。其中噪声保护项目会包括隔离受噪声影响的房屋,或机场内受噪声影响较大的区域等。


R&M的偏转设备有三面固定噪声防护墙的和两个门。

      德国汉堡机场(Hamburg Airport)便是一个典型的例子。根据汉堡机场的预测,受机场上空噪声影响的居民约有10,000多户,机场投资5,250万德国马克用于解决这些房屋的隔离问题。与此同时,汉堡机场起用移动空调和地面动力设备,减少APU的使用,以降低地面噪声。

      降低地面噪声

      下面我们将重点关注如何降低飞机在地面上产生的噪声影响。飞机在起飞时发动机推力达到最大以及在发动机测试时产生的噪声是其造成污染最为严重的两种情况。许多机场意识到需要在噪声污染严重的地区屏蔽直接噪声。法兰克福机场(Frankfurt Airport)建造了一个15米(49英尺)高的降噪墙用来屏蔽噪声,降低其对卡尔斯特巴赫(Kelsterbach)城的影响。

      这种设施的采用被视为机场为实施与附近居民和睦相处政策做出努力的见证,就这点来说是很值得肯定的。然而,正如R&M机场保护系统总经理Horst Schafhaupt所言:“不仅仅是噪声的问题,飞机发动机尾气排放及其所带来的影响同样是机场环保所要关注的重要问题。由于飞机活动的区域常常接近建筑物或公路,非常需要在不造成再流通及最小摩擦损失的情况下设立偏转屏障,驱散机场的排气负担。最为常见的偏转系统类型是丝网和金属板,Horst Schafhaupt解释说:“两个装置有不同的功效,他们分别适用不同的当地环境。偏转系统的结构取决于多种因素,其中包括被屏蔽的所有建筑物高度,及其与屏障之间的距离和建筑物的特性——例如,与行政大楼相比,机库可与屏障间保持较近的距离。我们在很多屏障中采用了经过热浸锌处理的钢丝网,它具有超强的抗腐能力。屏障还能根据客户的要求进行着色。”安装的角度(网格的倾斜度)以及地基的特性要视机场的具体情况而定,这也是像R&M这样的公司与机场开展紧密合作开发最佳解决方案的原因之一。

      Reinhold & Mahla公司还积极探索发动机试车区的降噪解决方案。“随着机场噪声控制的发展,由发动机测试所产生高频噪声必将成为机场亟待解决的问题。”Horst Schafhaupt解释说,“唯一现实的解决方案是采用偏转隔板建立保护区域,将发动机排气从水平引导至垂直状态,从而达到12到15分贝的降噪效果。在建立冲击波屏障的同时,还需要对发动机试车间降噪装置进行独立的设计,以充分满足机场的具体需求。然而,试车间在机场的位置是一个更为重要的因素,其他包括风向、整体噪声覆盖范围和飞机在维修区和测试区之间移动的距离等因素下一步也需纳入考虑范围。将发动机试车间置于接近机库的位置可能更加合理。”这些设备的结构通常由三面隔板构成,前方可开放,也可配以障碍门。

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