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  • RNP AR新技术规避机场噪音影响

    赵海东 编 辑:陈虹莹 2021-10-28 18:04:00

    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50dB55dB60dB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、RNAVRNP 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。 

     

    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。 

     

     

      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。 

    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 

    Ldn57 

    57Ldn62 

    62Ldn67 

    67Ldn72 

    72Ldn77 

    Ldn77 

    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 R15R33R16R34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。

     

     

    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。

     

     

    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。 

        

     

    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50dB60dB65dB下的噪音影响面积。 

        

     

    6 RNP AR运行下的噪音影响区

     

     

    7 RNAV运行下的噪音影响区

     

          四、仿真结果分析 

       通过对机场RNP APCHRNP AR程序建模仿真,添加机场运行机型B737,得出在噪音等级50dB55dB60dB下的噪音影响面积。 

        

    2 RNP ARRNP 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。 

        

     

    8 RNAV运行下的噪音影响分析

     

     

    9 RNP AR运行下的噪音影响分析

        

      通过对RNP ARRNP 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)

        

         参考文献:

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      [5]孙宏,黄赶祥,周杰松.法兰克福机场噪音收费制度研究[J].科技和产业,2015,15(07):86-89. 

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