時間:2020-06-24 09:28來源:圣翔停機坪領航者、鵬程翔安 作者:中國直升機
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噪聲是很多航空器都存在的問題
但在直升機上似乎特別突出
動力裝置大小跟機體大小相關,但直升機上的往往比“大小”相似的固定翼飛機上的要大。
直升機上有許多產生噪聲的機械結構,除了發動機外,傳動裝置、旋翼和尾槳等機械結構產生的噪聲相當廣。
活塞發動機和渦輪發動機所產生的噪聲不同,活塞發動機噪聲的主要特征是含有“爆發式”噪聲,而渦輪發動機噪聲則比較“平衡”,且頻率較高
雖然對于直升機使用者來說,聽到直升機旋翼旋轉的聲音,表明直升機正處于安全的飛行狀態,可能它正在拯救生命,或是在商業運營之中,但對于普通民眾而言,這種聲音只是一種非常不受歡迎的噪聲。
直升機噪聲及其特征
由直升機旋翼的空氣動力槳葉拍擊空氣產生的噪聲是很難消除的。
![]() 直升機幾種噪聲類型
槳葉拍擊空氣噪聲(BVI),主要發生于直升機下降期間,旋翼槳葉與葉尖渦流的互相作用,產生了一個復雜的非定常的壓力場,并以高脈沖的噪聲在旋翼下向下傳播。
而高速脈沖噪聲(HSI)是由旋翼前行槳葉上的跨聲速氣流的激波產生,首先從槳葉的葉尖附近開始,并向直升機的前方傳播。
直升機尾槳噪聲相對于旋翼的噪聲頻率更高,而且又恰好處于人耳聽覺中最敏感頻譜段,所以更是令人討厭。
在直升機噪聲的特征中,響度是一個很重要的因素。用直升機產生噪聲的有效感知水平來測量,即有效感知噪聲分貝(EPNdB)。這種測量和標識方法可突出人耳所能聽到的正常噪聲,而忽略了人耳不可感知的噪聲。
例如:按FAR36部附錄H的測試方法,貝爾412HP直升機在低空飛行時的可感噪聲達到93.4dB,這與波音777-200客機起飛時的噪聲相當。
而美國規劃協會(APS)認為,在考慮噪聲強度的同時必須考慮頻率。
直升機噪聲頻譜分析表明,直升機大部分是低頻噪聲,它比高頻噪聲更易被人耳所接受,而且更容易產生語音干擾,而語音干擾是對噪聲進行主動管理的參考因素之一。
凱斯·海伍德是英國皇家航空學會的科研主管,他受倫敦當局委托,為直升機噪聲問題提供專家意見。海伍德表示,在確定公眾對直升機活動的接受程度時,一些噪聲的非聲學特征,如噪聲的頻率和實際飛行運營的目的,將比實際的噪聲更加重要。
直升機在靠近居民區的活動比靠近商業區或工業園區的活動會引起更多的噪聲問題。
海伍德還認為,現在的環境噪聲水平會影響到人的感覺,更安靜的環境會凸顯人們對直升機的空中噪聲的反應,特別是從空中傳來的噪聲。
這對于規劃直升機機場和直升機到達和起飛的飛行路線是很重要的。
直升機的夜間飛行是城市環境要面臨的另一特定問題。
在夜間,地面交通遠不如白天那么繁忙,沒有了白天道路交通噪聲的“掩護”,直升機的噪聲會更加明顯,也更加令人討厭。
另外,環境溫度的下降也使噪聲更多地傳到地面,而且環境溫度的下降在深夜和清晨前的幾個小時最明顯,所以這段時間直升機噪聲對人影響也最嚴重。
雖然限制直升機在夜間的飛行可以顯著降低對噪聲的投訴,但一般公眾很難區分正在飛行的直升機是商用直升機、警用直升機、醫療救護直升機還是軍用直升機,特別是在夜間,因此商用直升機的運營商也經常抱怨公眾所投訴的直升機噪聲并不是他們造成的。
如何降低直升機噪聲的影響
FAA于2004年發布了一個“非軍用直升機的城市噪聲研究”報告,引用了大量研究,結論是可以用提高飛行高度的方式降低噪聲對地面的影響。
根據美國直升機協會(HAI)“友好飛行指南”公布的數據,當直升機飛行高度或直線距離增加一倍時,噪聲會減少6~7dB。
為了滿足直升機在飛越噪聲敏感區域時的實際噪聲不高于65dB的標準,要求輕型/小型直升機的飛行高度應該不低于300m,而中型直升機則不低于600m。
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