時(shí)間:2020-06-24 09:28來(lái)源:圣翔停機(jī)坪領(lǐng)航者、鵬程翔安 作者:中國(guó)直升機(jī)
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噪聲是很多航空器都存在的問(wèn)題
但在直升機(jī)上似乎特別突出
動(dòng)力裝置大小跟機(jī)體大小相關(guān),但直升機(jī)上的往往比“大小”相似的固定翼飛機(jī)上的要大。
直升機(jī)上有許多產(chǎn)生噪聲的機(jī)械結(jié)構(gòu),除了發(fā)動(dòng)機(jī)外,傳動(dòng)裝置、旋翼和尾槳等機(jī)械結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的噪聲相當(dāng)廣。
活塞發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的噪聲不同,活塞發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的主要特征是含有“爆發(fā)式”噪聲,而渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲則比較“平衡”,且頻率較高
雖然對(duì)于直升機(jī)使用者來(lái)說(shuō),聽(tīng)到直升機(jī)旋翼旋轉(zhuǎn)的聲音,表明直升機(jī)正處于安全的飛行狀態(tài),可能它正在拯救生命,或是在商業(yè)運(yùn)營(yíng)之中,但對(duì)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(jī)噪聲及其特征
由直升機(jī)旋翼的空氣動(dòng)力槳葉拍擊空氣產(chǎn)生的噪聲是很難消除的。
![]() 直升機(jī)幾種噪聲類(lèi)型
槳葉拍擊空氣噪聲(BVI),主要發(fā)生于直升機(jī)下降期間,旋翼槳葉與葉尖渦流的互相作用,產(chǎn)生了一個(gè)復(fù)雜的非定常的壓力場(chǎng),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(chǎn)生,首先從槳葉的葉尖附近開(kāi)始,并向直升機(jī)的前方傳播。
直升機(jī)尾槳噪聲相對(duì)于旋翼的噪聲頻率更高,而且又恰好處于人耳聽(tīng)覺(jué)中最敏感頻譜段,所以更是令人討厭。
在直升機(jī)噪聲的特征中,響度是一個(gè)很重要的因素。用直升機(jī)產(chǎn)生噪聲的有效感知水平來(lái)測(cè)量,即有效感知噪聲分貝(EPNdB)。這種測(cè)量和標(biāo)識(shí)方法可突出人耳所能聽(tīng)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(cè)試方法,貝爾412HP直升機(jī)在低空飛行時(shí)的可感噪聲達(dá)到93.4dB,這與波音777-200客機(jī)起飛時(shí)的噪聲相當(dāng)。
而美國(guó)規(guī)劃協(xié)會(huì)(APS)認(rèn)為,在考慮噪聲強(qiáng)度的同時(shí)必須考慮頻率。
直升機(jī)噪聲頻譜分析表明,直升機(jī)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(chǎn)生語(yǔ)音干擾,而語(yǔ)音干擾是對(duì)噪聲進(jìn)行主動(dòng)管理的參考因素之一。
凱斯·海伍德是英國(guó)皇家航空學(xué)會(huì)的科研主管,他受倫敦當(dāng)局委托,為直升機(jī)噪聲問(wèn)題提供專(zhuān)家意見(jiàn)。海伍德表示,在確定公眾對(duì)直升機(jī)活動(dòng)的接受程度時(shí),一些噪聲的非聲學(xué)特征,如噪聲的頻率和實(shí)際飛行運(yùn)營(yíng)的目的,將比實(shí)際的噪聲更加重要。
直升機(jī)在靠近居民區(qū)的活動(dòng)比靠近商業(yè)區(qū)或工業(yè)園區(qū)的活動(dòng)會(huì)引起更多的噪聲問(wèn)題。
海伍德還認(rèn)為,現(xiàn)在的環(huán)境噪聲水平會(huì)影響到人的感覺(jué),更安靜的環(huán)境會(huì)凸顯人們對(duì)直升機(jī)的空中噪聲的反應(yīng),特別是從空中傳來(lái)的噪聲。
這對(duì)于規(guī)劃直升機(jī)機(jī)場(chǎng)和直升機(jī)到達(dá)和起飛的飛行路線(xiàn)是很重要的。
直升機(jī)的夜間飛行是城市環(huán)境要面臨的另一特定問(wèn)題。
在夜間,地面交通遠(yuǎn)不如白天那么繁忙,沒(méi)有了白天道路交通噪聲的“掩護(hù)”,直升機(jī)的噪聲會(huì)更加明顯,也更加令人討厭。
另外,環(huán)境溫度的下降也使噪聲更多地傳到地面,而且環(huán)境溫度的下降在深夜和清晨前的幾個(gè)小時(shí)最明顯,所以這段時(shí)間直升機(jī)噪聲對(duì)人影響也最嚴(yán)重。
雖然限制直升機(jī)在夜間的飛行可以顯著降低對(duì)噪聲的投訴,但一般公眾很難區(qū)分正在飛行的直升機(jī)是商用直升機(jī)、警用直升機(jī)、醫(yī)療救護(hù)直升機(jī)還是軍用直升機(jī),特別是在夜間,因此商用直升機(jī)的運(yùn)營(yíng)商也經(jīng)常抱怨公眾所投訴的直升機(jī)噪聲并不是他們?cè)斐傻摹?/div>
如何降低直升機(jī)噪聲的影響
FAA于2004年發(fā)布了一個(gè)“非軍用直升機(jī)的城市噪聲研究”報(bào)告,引用了大量研究,結(jié)論是可以用提高飛行高度的方式降低噪聲對(duì)地面的影響。
根據(jù)美國(guó)直升機(jī)協(xié)會(huì)(HAI)“友好飛行指南”公布的數(shù)據(jù),當(dāng)直升機(jī)飛行高度或直線(xiàn)距離增加一倍時(shí),噪聲會(huì)減少6~7dB。
為了滿(mǎn)足直升機(jī)在飛越噪聲敏感區(qū)域時(shí)的實(shí)際噪聲不高于65dB的標(biāo)準(zhǔn),要求輕型/小型直升機(jī)的飛行高度應(yīng)該不低于300m,而中型直升機(jī)則不低于600m。
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