Авиационный шум — всего одна из составляющих «звукового фона», с которым ежедневно сталкиваются жители городов и сельской местности. Аэродромы и аэропорты располагаются не только вблизи мегаполисов, маршруты воздушных судов пересекают пространство и над минимально заселенными районами. Но в городах, где нагрузка на окружающую среду и так велика, добавление существенной нагрузки в виде авиационного шума может влиять на качество жизни гораздо заметнее. Проблема воздействия этого вида шума возникла совсем не в XXI веке, а еще в середине прошлого, XX-го. Причиной стало развитие гражданской и военной авиации и ее интенсивное использование: из-за повышения грузоподъемности и габаритов судов требовалось увеличивать и тягу двигателей, а с ней росла и мощность издаваемого ими звука.
Как сейчас выявляют и решают проблему излишнего шума в городах применительно к воздушным судам? Чем измеряется издаваемый их двигателями звук и какими нормами руководствуются при строительстве аэропортов и допуску самолетов к эксплуатации?
Международные нормативы авиационного шума
Международный документ, регламентирующий допустимые параметры авиационного шума, был принят еще в 1971 году и действует до сих пор. Это Приложение № 16 (об охране окружающей среды) к Конвенции о международной гражданской авиации. Изложенные в первом томе этого приложения нормы были разработаны Международной организацией гражданской авиации (ICAO) и должны выполняться всеми-странами участниками, число которых в конце 2017 года достигло 192-х. Для составления документа были изучены различные методы измерения авиационного шума, способы сертификации воздушных судов по этому фактору, возможности снижения шума в ходе работы двигателей как на земле, так и в воздухе, реакция человеческого организма на шум и т. д.
Главы документа посвящены различным типам воздушных судов, в том числе, в зависимости от даты подачи заявки на их сертификацию и массы: дозвуковым реактивным, винтовым, сверхзвуковым, вертолетам. Для каждой конструкции расписаны методики измерения шума, допустимые показатели.
Несмотря на то, что документ действует уже почти 50 лет, в него постоянно вносятся актуальные поправки, а контроль за соблюдением указанных норм все усиливается. Именно это стало причиной недопуска к полетам над территорией ЕС некоторых моделей самолетов советского производства, активно эксплуатировавшихся российскими авиакомпаниями: ТУ-134, ТУ-154 М и ТУ-154Б, ИЛ-76, ИЛ-86 и других. В немодернизированном виде их показатели шума превышали нормы, введенные в европейских странах в 2002 году.
В России на авиационный шум есть собственный государственный стандарт — ГОСТ 22283–2014. Он определяет допустимые уровни шума на территории жилой застройки, а по отношению к конвенции ICAO является «неэквивалентным», то есть содержит технические отличия.
Чем и как измеряется авиационный шум
Измерение авиационного шума, очевидно, является важным видом исследований не только в авиастроении. Уже существующие аэропорты в ходе реконструкции, а новые — на стадии разработки проекта, должны в обязательном порядке тестироваться по показателям авиационного шума, который будет проникать на окружающую их территорию, в том числе — в населенные пункты различного масштаба. Кроме того, изучение параметров авиашума важно при благоустройстве и строительстве внутри самих населенных пунктов: изменение конфигурации застройки влияет на распространение звуковых волн, новые дома могут попасть в зону, где допустимые показатели будут превышены. Таким образом, заказчиками измерения авиационного шума выступают как строительные и архитектурно-проектировочные организации, так и частные лица, которые по каким-то причинам сомневаются в выполнении нормативов в месте своего проживания.
Измерение авиационного шума производится с помощью специальных приборов, специалистами аккредитованных лабораторий, например, «ЭкоЭксперт».
Параметры шума можно определить:
- шумомерами,
- анализаторами шума,
- комбинированными цифровыми измерительными системами.
Основной показатель, который необходимо зарегистрировать в ходе исследования — уровень шума, измеряемый в децибелах. (1дБ — 1/10 часть Белла, то есть единицы, показывающей превышение силы звука в 10 раз относительно минимального показателя для человеческого уха).
Экспериментальным путем были выявлены и утверждены нормы для максимального единичного значения и для эквивалентного (постоянного, рассчитанного за определенный период):
- для дневного времени суток (с 7 до 23 часов) — 75 и 55 дБ, соответственно,
- для ночного времени (с 23 до 7 часов) — 65 и 45 дБ.
Чтобы получить информацию об авиационном шуме на конкретном объекте, измерения проводятся как минимум трижды, в дневное и ночное время при интенсивном функционировании аэропорта, на высоте 10 м над уровнем земли, ветре не более 1 м/с (в противном случае необходим ветрозащитный экран), отсутствии осадков, температуре воздуха 2-35С°, влажности 20–95%. Точки выбираются:
- в контурах проектируемой застройки,
- вблизи маршрутов полета воздушных судов,
- на открытых участках, вне звуковой тени,
- на удалении не менее 2 м от отражающих звук конструкций.
Полученные показатели усредняются, эквивалентный шум рассчитывается по специальным формулам.
Результаты исследования оформляются в виде протокола, где, кроме полученных цифр, указывают:
- цель проведения измерений,
- метеоусловия,
- использованную аппаратуру,
- сведения об организации, проводившей работу.
Как можно скорректировать уровень авиационного шума
Если по результатам испытаний выявлено, что уровень авиационного шума превышает норму и ухудшает качество жизни людей, работающих на аэродроме, живущих вблизи него или маршрутов прохождения воздушных судов, то могут быть предприняты следующие меры:
- установка звукоотражающих экранов,
- применение звукопоглощающих материалов в отделке помещений,
- изменение графика движения воздушных средств и т. д.
Кроме того, на снижение шума воздушных судов направлены и современные научно-технические разработки. Инженеры рассчитывают различные способы усовершенствования конструкций, что позволило бы снизить уровень шума газотурбинных двигателей, потока воздуха, обтекающего корпус суда и т. д. Разумеется, без потери мощности и грузоподъемности.
На конкретном объекте вопрос о снижении авиационного шума может решаться только после получения достоверных данных о его показателях, полученных с помощью современного оборудования и обработанных квалифицированными специалистами. Такую услугу, в частности, представляет и компания «ЭкоЭксперт», выполняющая замеры любых шумов в помещениях и на открытых площадках в строгом соответствии с действующими требованиями и стандартами.