連續(xù)下降進近程序減噪原理研究

劉鑫

摘 要：環(huán)境噪聲問題一直是關(guān)乎人類生活的重大問題，為研究連續(xù)下降進近程序的減噪效果，針對算例，利用INM軟件分析常規(guī)進近程序與連續(xù)下降進近程序的噪聲值，并分析了兩種程序進近過程中推力、高度和空速剖面圖，揭示了連續(xù)下降進近程序的減噪原理，結(jié)果表明連續(xù)下降進近程序具有良好的減噪效果。

關(guān)鍵詞：連續(xù)下降；減噪；噪聲等值線；進近程序

隨著國內(nèi)機場航班量的增大，噪聲問題也愈來愈明顯，1988年，我國制定了關(guān)于機場噪聲標(biāo)準(zhǔn)的文件，即《機場周圍飛機噪聲環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)》和《機場周圍飛機噪聲測量方法》。成為我國機場噪聲的重要標(biāo)準(zhǔn)，此后研究者對噪問題繼續(xù)研究，并取得良好成果[ 1-3 ]。在60年代，國外不少國家都提出適合本國國情的機場噪聲評價指標(biāo)，用來控制本國機場噪聲的影響，并將噪聲評價的方法納入法規(guī)，要求強制實施。

本文主要研究連續(xù)下降進近程序（CDA）的減噪效果，國內(nèi)方面，從2008年起，中國民航局飛行標(biāo)準(zhǔn)司對CDA/CDA做了初步研究。并于2013年公布了我國CDFA程序的草案，成為我國對CDA程序研究的重要參考。

國外方面，從2002年開始，歐美等國家開始對CDA進行理論研究，隨后開始進行試驗研究，如2004年美國在洛杉磯機場和路易斯維爾國際機場進行全面的CDA程序試驗，獲得了珍貴的試驗數(shù)據(jù)，為CDA程序減噪研究提供了可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 常規(guī)程序與CDA程序剖面分析

常規(guī)進近程序中，航空器從六七千英尺的高度開始下降到中間進近航段的高度，在這一過程中，飛機發(fā)動機一直保持在空轉(zhuǎn)狀態(tài)，推力值很小。飛機進入中間進近航段，調(diào)整發(fā)動機的推力值以保證飛機平穩(wěn)的平飛。

同時，飛機開始減速，準(zhǔn)備切入最后進近航段進行著陸，一般來說，為了保證飛機穩(wěn)定的平飛，飛機開始增大襟翼以保證因速度降低而損失的足夠的升力。對精密進近程序，航空器切入下滑道后進入最后進近航段，發(fā)動機保持慢車狀態(tài)，同時保持減速狀態(tài)，當(dāng)高度下降至場壓高2000ft時，飛行員開始放下起落架，同時調(diào)整發(fā)動機推力及機身外形，準(zhǔn)備著陸。

連續(xù)下降進近程序（CDA）中，航空器從場壓高6000ft開始直接切入最后進近階段的下滑道，以恒定的下降率直接進近至跑道入口上方，或者從中間進近定位點平飛然后直接切入最后進近航段，以恒定的下降率進近。連續(xù)下降進近方式可以降低進近過程中對發(fā)動機推力的要求，且能使航空器保持較高的高度飛行，從而降低對地面區(qū)域噪聲的影響。如圖1，圖2，圖3為常規(guī)進近與CDA進近程序的高度，推力，空速剖面對比圖。

從圖1，2和3可以看出，對于常規(guī)進近程序，飛機從場壓高6000ft時開始進入中間進近過程，下降過程中發(fā)動機的推力一直保持較低水平，空速處于較大的狀態(tài)，但持續(xù)減小。進入平飛段之后，為保持飛機的平飛狀態(tài)，發(fā)動機推力逐漸增大，空速以較大的減小率降低。之后切入最后進近航段，保持恒定的下降率高度持續(xù)下降，推力保持慢車狀態(tài)，空速持續(xù)下降，在飛機即將到達跑道入口時啟動反推狀態(tài)，推力驟然增大，空速突然減小，以保證飛機安全穩(wěn)定的著陸。

對于CDA進近程序，使用連續(xù)下降進近程序，飛機的高度以恒定的下降率持續(xù)下降，且因為飛機無需提高推力來保持中間進近的平飛段，使得在連續(xù)進近中，航空器的推力一直處于較小的水平，小于常規(guī)進近中的推力值。下降至跑道入口上方時，飛機啟動反推裝置，推力驟然增大。在整個進近的過程中，由于飛機連續(xù)下降，沒有平飛段，則在進入最后進近航段之前，飛機一直以高于常規(guī)進近的高度飛行，使得噪聲源離居民區(qū)的距離增大，則其產(chǎn)生的噪聲影響也會減小。通過以上分析表明，從理論角度分析，使用連續(xù)下降進近程序，能有效的降低噪聲的影響。

3 噪聲仿真分析

利用INM軟件常規(guī)進近程序與連續(xù)下降進近程序進行噪聲計算，機型采用A320-211，進場航班架次：白晝（07：00-19：00）100架、晚間（19：00-22：00）30架、夜間70架。評價指標(biāo)采用計權(quán)等效連續(xù)感覺噪聲級LWECPN。仿真結(jié)果如下：

1）噪聲等值線的形狀比較

由圖4可以看出，相比常規(guī)進近程序的噪聲等 值線面積，使用連續(xù)下降程序后，噪聲面積明 高同時推力較小，從而使得其噪聲的影響范圍變小。

2）噪聲影響面積比較

由表1可以看出，相比常規(guī)進近程序，實施連續(xù)下降進近程序后，>70dB的噪聲面積減小23.76%，>75dB的噪聲面積減小23.16%，>80dB的噪聲面積減小10.67%，>85dB的噪聲面積減小0.44%，可以看出，離跑道越遠的位置減噪效果越好，因為，連續(xù)下降進近程序是從6000ft高直接進近，沒有平飛段，即在中間進近航段時高度高于常規(guī)進進近高度，而此時飛機離跑道較遠。而在最后進近航段噪聲減少主要原因是飛機發(fā)動機推力較小。通過上述分析，可以得到，使用連續(xù)下降進近程序可以有效的減少機場區(qū)域的噪聲值，但是需充分論證進近程序的可行性，以保證飛機能夠安全的進近。

4 結(jié)論

通過分析常規(guī)進近與連續(xù)下降進近程序在下降過程中的推力、高度、空速剖面圖，揭示了連續(xù)下降進近程序的減噪原理，并針對算例利用INM軟件進行噪聲仿真分析，結(jié)果表明連續(xù)下降進近程序具有良好的減噪效果。

參考文獻：

[1] 王維.機場航空噪聲暴露——反應(yīng)關(guān)系分析[J].應(yīng)用聲學(xué)，2007，26（1）：35-40.

[2] 沈穎，陳榮生.機場周圍飛機噪聲評價參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)初探[J].噪聲與振動控制，1999，19（2）：22，33-35.

[3] 孫鵬，民用飛機連續(xù)下降技術(shù)初探[J].民用飛機設(shè)計與研究，2012（1）：6-7.