RNP AR新技术规避机场噪音影响
摘要:随着中国民航的快速发展,机场噪音成为限制机场周边发展的关键因素,本文结合深圳机场未来的RNP AR运行,对RNP AR程序的噪音影响面积与RNP APCH做比对,通过结合机场周边用地类型,使用AEDT仿真计算噪音等级50dB、55dB、60dB下的噪音影响面积,得出深圳机场在RNP AR运行下的噪音影响。
关键词:机场噪音;用地类型;AEDT
一、引言
RNP AR程序与传统程序、RNAV和RNP APCH程序在进近阶段的航迹有明显的差异,其航迹的分散程度要远远小于RNP APCH程序,航迹的分散程度由航迹定义误差、飞行员操作误差、机载设备误差、风的影响等因素造成,基于RNP AR运行的航空器由于在运行时基于自动驾驶,并可实时修正坡度,使航空器的运行航迹更加稳定。
图1 RNP AR运行雷达航迹
本文结合深圳机场RNP AR运行,在对RNP AR程序的噪音影响面积与RNP APCH做比对,分析深圳机场RNP AR运行的噪音影响分析。
二、深圳机场跑道构型及运行方式
目前,深圳宝安国际机场的平行跑道的运行模式为:15/33号跑道,16/34号跑道,按照隔离运行的运行模式运行,即一条跑道仅用于航空器起飞,另一条跑道仅用于航空器落地,当航空器的起飞着陆请求较少时,为减少机场运营成本,也采用单跑道混合运行模式。
深圳宝安国际机场飞行区指标为4F,有两条平行跑道,其中15/33号跑道长3400米,宽45米;16/34号跑道长3800米宽60米,南北方向错开,跑道中心线间距1600米,其机场构型如图1,机场共有飞行区面积770万平方米,航站楼面积45.1万平方米,机场货仓面积166万平方米,共有停机位199个(廊桥机位62个),航线总数188条。
图2 深圳机场跑道构型图
三、机场周边用地类型及噪音影响分析
对于机场周边的用地类型,不同的噪声等级会对机场周边的建设用地产生影响,对于不同类别的建设用地对机场噪音的影响规定如表1。
根据机场噪音的敏感程度对飞机噪音敏感的城乡用地依次划分为:Ⅰ类用地、Ⅱ类用地、Ⅲ类用地、Ⅳ类用地,其中I类用地对噪音影响最为敏感。
在机场周边不同的用地类型支持不同的基础设施建设类型,在机场周边,I类用地可作为居民的生活区,建设居民小区;Ⅱ类用地可作为行政办公等商业用地;Ⅲ类用地包括工业生产、商业服务、体育娱乐、公园广场及其他类似用地;Ⅳ类用地包括矿业生产、物流仓储、交通设施、公用设施及其他类似用地。机场周围区域不同土地利用类型,应符合表1规定的的噪声等级要求。
表1 机场周围噪音影响
机场周围区域土地利用类型 |
机场周围区域飞机噪声等级(dB) |
|||||
Ldn≤57 |
57<Ldn≤62 |
62<Ldn≤67 |
67<Ldn≤72 |
72<Ldn≤77 |
Ldn>77 |
|
Ⅰ类 |
Y |
Y |
N |
N |
N |
N |
Ⅱ类 |
Y |
Y |
Y |
Y |
N |
N |
Ⅲ类 |
Y |
Y |
Y |
Y |
Y |
N |
Ⅳ类 |
Y |
Y |
Y |
Y |
Y |
Y |
注: Y 表示允许; N 表示禁止。 |
其中包括居民住宅、教育科研、医疗用地等在内的城市Ⅰ类用地执行标准为,包括行政办公、文化设施、金融商务及其他类似用地的城市Ⅱ类用地执行标准为
。
分析可知,通过减小机场周边的噪音影响面积,可进一步加快城市建设,增强机场周边土地的利用率。
四、航空器运行噪音模拟
本文使用的噪音仿真模型为AEDT,通过建立机场运行模型,模拟机场运行环境,计算分析机场噪音影响。
通过在AEDT模型中输入跑道物理信息,建立机场跑道模型,添加航迹与运行机型。如图2 R15与R33、R16与R34为机场跑道末端,按5dB间隔分割等值线层次,绘制噪声等值线图,黑色字体为标注数值。
由于深圳宝安国际机场运行的机型多为中型机,以主运行机型波音737机型为例,对比RNAV运行与RNP AR运行的噪音影响面积。
根据深圳宝安国际机场的跑道信息,建立机场跑道模型,如图。
图3 深圳机场跑道构型
根据33号跑道与34号跑道的飞行程序,建立RNP AR运行下的飞行航迹,通过输入航路点坐标以及高度,生成RNP AR运行下的地面航迹。
图4 RNP AR进近航迹
由于在深圳机场运行的多为中型机,故选择波音737-800机型为运行的目标机型,发动机型号为CFM56-7B26,航空器机型选取如下。
图5 进近航空器选取
通过添加运行机型,分别绘制机场在RNAV运行与RNP AR运行时的噪音等值线,并计算统计50dB、60dB、65dB下的噪音影响面积。
图6 RNP AR运行下的噪音影响区
图7 RNAV运行下的噪音影响区
四、仿真结果分析
通过对机场RNP APCH与RNP AR程序建模仿真,添加机场运行机型B737,得出在噪音等级50dB、55dB、60dB下的噪音影响面积。
表2 RNP AR与RNP APCH噪音影响比对
噪音影响 |
机型 |
噪声等级 |
RNP APCH 噪声影响面积 |
RNP AR 噪声影响面积 |
差值 |
B737 |
60dB |
245km2 |
244 km2 |
缩小1平方公里 |
|
B737 |
55dB |
1012 km2 |
1010 km2 |
缩小2平方公里 |
|
B737 |
50dB |
3982 km2 |
3963 km2 |
缩小9平方公里 |
通过加载机场周边卫星图,可以看到RNP AR程序可利用其更加稳定的飞行航径,有效避开机场周边噪音敏感区(图9中已用红色三角标出),减少机场周边居民因机场航空器运行所产生的噪音影响。
图8 RNAV运行下的噪音影响分析
图9 RNP AR运行下的噪音影响分析
通过对RNP AR与RNP APCH运行下的噪音影响分析,实施RNP AR进近的航空器相对RNP APCH运行的航空器在噪音等级为60 dB时,减小噪音影响面积1平方公里;在噪声等级为55 dB时,减小噪音影响面积2平方公里;在噪音等级为50 dB时,减小噪音影响面积9平方公里。通过运行RNP AR程序,可有效避开机场周边噪音敏感区,降低机场运行对周边居民的噪音影响。
五、结语
随着RNP AR程序的不断发展运用,RNP AR更应当充分发挥其自身优势,通过增加机场RNP AR的运行量,进一步规避噪音敏感区,改善机场周边用地类型,深圳机场未来通过运行RNP AR程序,可降低对机场周边居民的噪音影响。(作者:赵海东)
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