5.3. Шумоглушение при испытаниях
При испытаниях ГТД необходимо не превышать максимально допустимый уровень шума на территории окружающей жилой застройки, в общественных и рабочих помещениях, располагающихся в окрестности аэродрома или открытого стенда. Нормируемыми параметрами шума являются максимальные уровни звука LA и эквивалентные уровни звука LAE (в дБА). Эквивалентный уровень звука рассчитывается по формуле:
LAE
,
(20)
где t - время, с; Т - период
наблюдения, равный 57 600 с для дневного
времени (с 7 ч 00 мин до 23 ч 00 мин) и 28 800 с
для ночного времени; i -
номер испытания двигателя; n
- число испытаний за период наблюдения;
- начальный момент воздействия n-ого
испытания, начиная с которого уровень
звука превышает звуковой фон;
- конечный момент испытания.
Максимальные уровни шума LA не должны превышать 85 дБ, а ночью (с 23 до 7 ч) - 75 дБ; эквивалентные уровни днем не должны быть более 65 дБ, а ночью 55 дБ. Снижение шума в помещениях и на местности при испытаниях ГТД достигается: применением шумоглушения в испытательных боксах, всасывающих и выхлопных шахтах; конструктивными изменениями испытываемого, а также вспомогательного двигателей; строительно-планировочными мероприятиями.
Шумоглушение на стенде осуществляется использованием различных видов глушителей: камерных, пластинчатых, экранных, реактивных, активных. Камерные глушители представляют собой расширительные устройства в виде параллелепипеда с постепенным переходом в цилиндрический канал. В пластинчатых глушителях внутренний канал заполнен пластинами из звукопоглотителя. Экранные глушители имеют вид дефлекторов, состоят из звукопоглощающего материала, металлической предохранительной сетки и каркаса и снижают уровень звукового давления на 15 … 25 дБ. Глушители активного типа характеризуются облицовкой внутренней части звукопоглощающим материалом. Реактивные глушители работают по принципу акустического фильтра и представляют собой ряд последовательно соединенных каналов - камер. Возможны комбинированные глушители, сочетающие указанные выше типы.
Рекомендуется следующая последовательность расчетов при проектировании шумопоглощающих устройств: определение по нормативным документам допустимого уровня шума Lдоп; определение требуемого снижения уровня звуковой мощности в глушителе по формуле:
?Lтр = LW - Lдоп - 20 lg R - ?La - 10 lg φ , (21)
где LW - уровень звуковой мощности источника шума; R - расстояние от источника шума до расчетной зоны, м; ΔLa - снижение интенсивности шума в атмосфере; φ - телесный угол, в который излучается шум;
выбор типа глушителя по величине ΔLтр; гидравлический и акустический расчеты глушителя;
конструкторская разработка шумоглушащего устройства.
6. Факторы, влияющие на ограничение авиационного шума
Одной из главных причин обострения проблемы авиационного шума является взаимное сближение границ аэропортов и жилых строений, поэтому упорядочение и ограничение жилой застройки вблизи аэропортов и трасс полета в приаэродромной зоне - необходимое условие обеспечения нормальной работы аэропорта и условий жизни населения.
Наряду с регламентацией шума вблизи аэропортов в ряде стран разработана и введена в действие система финансовых аэропортовых сборов, учитывающих фактор шума.
Метод расчета сборов за посадку основан на совместном учете массовых и акустических характеристик самолета, причем в качестве критерия акустического совершенства самолета используется средняя разность между имеющимися и нормируемыми уровнями шума. Одно из типичных уравнений для расчета сборов с учетом фактора шума в США имеет вид А = Сmп(1 + αR), где С - сборы за единицу массы самолета; mп - посадочная масса самолета; α - фактор, учитывающий остроту проблемы шума в данном аэропорте (в ночное время, в частности); R - фактор акустического совершенства самолета.
Система сборов, которая применяется в столичных аэропортах Франции "Орли" и "Шарль де Голль", предусматривает взимание налога в виде дополнительного сбора. За счет образуемого целевого фонда производится компенсация и другие платежи, связанные с авиационным шумом для зон, расположенных в непосредственной близости к этим аэропортам. Субсидии выделяются для обеспечения повышенной звукоизоляции жилых домов, учебных заведений и культурно-бытовых учреждений и закупки ряда зданий в зонах с повышенным уровнем шума.
Однако более эффективной системой регулирования проблемы авиационного шума является политика регламентированного уменьшения количества полетов шумных самолетов в ночное время. Эта политика осуществляется в столичных аэропортах Великобритании "Хитроу" и "Хэтвик", начиная с 1978 г. Осуществление такой политики ведет к увеличению интенсивности полетов самолетов с низкими уровнями шума. К самолетам этой категории относятся воздушные суда, создающие в установленных точках контроля уровень шума ниже 95 PN дБ, который считается максимально допустимым для обеспечения сна человека. Эквивалентом этого требования является контур шума 95 PN дБ с площадью, равной 4 и 2,5 кв. милям соответственно при взлете и посадке.