Rumore aereo

Il rumore degli aerei è l’inquinamento acustico prodotto dagli aerei durante le varie fasi di un volo. Il termine è usato principalmente per il rumore esterno dagli aerei. Un motore a reazione è uno degli oggetti più rumorosi creati dall’uomo e il rumore dell’aeromobile può essere così violento che persino pochi secondi di vicinanza a un aereo, specialmente durante la partenza, possono portare alla perdita dell’udito. La pressione sonora di 25 m da un aereo jet che decolla è di ca. 150 dBA (decibel-A), sufficienti per far scoppiare la batteria. Oltre al rumore del motore, le onde d’urto arriveranno sotto forma di indizi violenti se un aereo è in possesso di un tasso di trabocco, che non è applicabile agli aeromobili civili di oggi. Ma un piano produce un rumore aerodinamico significativo molto prima che raggiunga la velocità dell’udito. Anche il rumore e le vibrazioni interne negli aerei e negli elicotteri sono spesso fastidiosi e in alcuni casi così forti da causare perdita dell’udito.

La produzione del suono è divisa in tre categorie:

Rotazione del rumore meccanica delle parti del motore, più evidente quando le pale della ventola raggiungono velocità supersoniche.
Rumore aerodinamico: dal flusso d’aria intorno alle superfici dell’aereo, specialmente quando vola a bassa velocità.
Rumore dai sistemi di aeromobili – sistemi di pressurizzazione e condizionamento della cabina di pilotaggio e della cabina e unità di alimentazione ausiliaria.
Le conseguenze sulla salute comprendono disturbi del sonno, problemi di udito e malattie cardiache, nonché incidenti sul posto di lavoro causati dallo stress. Anche la memoria e il richiamo possono essere influenzati. I governi hanno adottato ampi controlli che si applicano ai progettisti, ai produttori e agli operatori di aeromobili, con il risultato di migliorare le procedure e ridurre l’inquinamento.

Meccanismi di produzione del suono
Il rumore degli aerei è l’inquinamento acustico prodotto da un aereo o dai suoi componenti, sia a terra mentre parcheggiato come le unità di alimentazione ausiliarie, mentre il rullaggio, durante la marcia dall’elica e dallo scarico dei jet, durante il decollo, sotto e lateralmente ai percorsi di partenza e arrivo , sorvolo durante il viaggio o durante l’atterraggio. Un aereo in movimento, incluso il motore a reazione o l’elica, provoca la compressione e la rarefazione dell’aria, producendo il movimento di molecole d’aria. Questo movimento si propaga attraverso l’aria come onde di pressione. Se queste onde di pressione sono abbastanza forti e all’interno dello spettro di frequenze udibili, viene prodotta una sensazione di udito. I diversi tipi di aeromobili hanno livelli e frequenze di rumore differenti. Il rumore proviene da tre fonti principali:

Motore e altri rumori meccanici
Rumore aerodinamico
Rumore dai sistemi aeronautici
Motore e altri rumori meccanici
Gran parte del rumore negli aerei a propulsione deriva ugualmente dalle eliche e dall’aerodinamica. Il rumore dell’elicottero è il rumore aerodinamicamente indotto dai rotori principale e di coda e il rumore indotto meccanicamente dal cambio principale e da varie catene di trasmissione. Le sorgenti meccaniche producono picchi ad alta intensità a banda stretta relativi alla velocità di rotazione e al movimento delle parti mobili. In termini di modellazione al computer, il rumore proveniente da un aereo in movimento può essere considerato come una sorgente di linea.

Rumore degli aerei dai motori a reazione
I motori delle turbine a gas dei velivoli sono responsabili di gran parte del rumore degli aerei durante il decollo e la salita, come il rumore della sega circolare generato quando le punte delle pale della ventola raggiungono velocità supersoniche. Tuttavia, con i progressi delle tecnologie di riduzione del rumore, la cellula è tipicamente più rumorosa durante l’atterraggio.

La maggior parte del rumore del motore è dovuta al rumore del getto, anche se i turbo-compressori ad alto rapporto di bypass presentano un notevole rumore della ventola. Il getto ad alta velocità che lascia la parte posteriore del motore ha un’instabilità intrinseca dello strato di taglio (se non è abbastanza spesso) e si arrotola nei vortici dell’anello. Questo più tardi si rompe in turbolenza. L’SPL associato al rumore del motore è proporzionale alla velocità del getto (ad alta potenza). Pertanto, anche riduzioni modeste della velocità di scarico produrranno una notevole riduzione del rumore del getto.

La generazione del suono durante il funzionamento di un motore a reazione è principalmente dovuta al flusso attorno alle pale, alla combustione nella camera di combustione e all’attrito delle parti meccaniche; Inoltre, l’emissione sonora deriva dai flussi turbolenti generati dietro i motori. Il ventilatore, il compressore e la turbina sono ruote a pale, in cui in particolare il compressore e la turbina sono solitamente progettati in più fasi e quindi hanno una varietà di ruote a pale. La teoria di base della generazione del suono del campo di flusso fu sviluppata nel 1952 dal matematico britannico Michael James Lighthill, che trasformò le equazioni di Navier-Stokes in un’equazione delle onde. La soluzione di questa equazione, che può essere scritta sotto forma di un potenziale ritardato, descrive il suono irradiato di una ruota a pale in forma teorica. L’aeroacustica si occupa della complessa formazione di rumori causati dalle correnti d’aria nel motore.

Esplosione sonora
Se un velivolo vola supersonicamente, verrà creata un’onda d’urto sulla fusoliera e sulla poppa dell’aeromobile. Queste onde d’urto si sono diffuse nella forma del cono Mach e arrivano poco dopo aver sorvolato un osservatore. Per piccoli velivoli e altitudini più elevate, queste onde d’urto sono percepite da una persona come un botto, su aerei più grandi o a basse altitudini, come due frangie immediatamente consecutive. Contrariamente alla credenza popolare, il boom sonico non si verifica solo nel momento in cui la barriera del suono viene violata, ma si verifica in modo permanente ed è esposta a tutti i sorvoli a velocità supersoniche. L’esplosione supersonica di un aereo supersonico a un’altezza di cento metri può produrre un livello di pressione sonora fino a 130 dB (A), che è tanto forte quanto sparato da colpi di arma da fuoco da vicino.

Rumore dell’aeromobile dovuto al flusso d’aria all’esterno dei motori
Quando si avvia un aereo, i motori funzionano a pieno carico ed emettono elevati livelli di pressione sonora; l’emissione sonora di altri componenti è marginale in relazione ad essa. Quando si avvicina un aereo (e nelle nuove strategie di volo in alcune fasi del lancio, vedi sotto), tuttavia, i motori vengono azionati a carico parziale; Qui, l’emissione sonora di altri fattori ha una quota piuttosto elevata delle emissioni totali. I fattori principali sono il rumore del flusso della propulsione ad alto sollevamento (in particolare lamelle e alette) e il telaio.

Ad un’apertura sotto il profilo alare, la porta di equalizzazione della pressione del serbatoio della famiglia Airbus A320 crea un suono elevato quando l’aria trabocca (simile a soffiare sopra una bottiglia di vetro). Una piastra metallica può deviare l’aria e attenuare il fenomeno di 4 dB.

Emissione di rumore a causa del rumore del motore
Gli aeromobili di piccole dimensioni, come gli aeromobili leggeri, non hanno motori, ma di solito azionano le loro eliche con un motore a pistoni. A causa delle velocità massime e delle dimensioni geometriche notevolmente inferiori di tali velivoli, le emissioni acustiche delle correnti d’aria sono generalmente trascurabili. Quando il motore è spento e in volo (come negli alianti), questi tipi di velivoli causano quasi alcun suono percepibile al suolo, contrariamente agli aerei militari e di linea, che emettono rumori forti anche quando i motori sono spenti teoricamente. I livelli di pressione sonora talvolta considerevoli, che sono generati da piccoli aerei, sono quindi dovuti unicamente al rumore del motore e ai flussi d’aria causati dall’elica.

Rumore aerodinamico
Il rumore aerodinamico deriva dal flusso d’aria intorno alla fusoliera e alle superfici di controllo dell’aereo. Questo tipo di rumore aumenta con la velocità degli aerei e anche a basse altitudini a causa della densità dell’aria. I velivoli a propulsione Jet creano un rumore intenso dall’aerodinamica. Gli aerei militari a bassa quota e ad alta velocità producono un rumore aerodinamico particolarmente forte.

La forma del naso, del parabrezza o del tettuccio di un aereo influisce sul suono prodotto. Gran parte del rumore di un aereo a elica è di origine aerodinamica a causa del flusso d’aria intorno alle pale. Anche i rotori principale e di coda dell’elicottero generano rumore aerodinamico. Questo tipo di rumore aerodinamico è principalmente a bassa frequenza determinato dalla velocità del rotore.

Generalmente il rumore viene generato quando il flusso passa un oggetto sull’aereo, ad esempio le ali o il carrello di atterraggio. Esistono sostanzialmente due tipi principali di rumore della cellula:

Bluff Body Noise – il vortice alternato che si libera da entrambi i lati di un corpo bluff, crea regioni a bassa pressione (al centro dei vortici del capannone) che si manifestano come onde di pressione (o suono). Il flusso separato attorno al corpo del bluff è abbastanza instabile e il flusso “si alza” in vortici anulari, che successivamente si trasformano in turbolenza.

Rumore del bordo – quando il flusso turbolento passa la fine di un oggetto o di spazi vuoti in una struttura (spazi vuoti di gioco del dispositivo di sollevamento) le relative oscillazioni di pressione vengono udite mentre il suono si propaga dal bordo dell’oggetto (radialmente verso il basso).

Rumore dai sistemi aeronautici
I sistemi di condizionamento e di pressurizzazione della cabina di guida e della cabina sono spesso un importante contributo all’interno delle cabine di aerei civili e militari. Tuttavia, una delle fonti più significative di rumore in cabina degli aerei a reazione commerciali, oltre ai motori, è l’unità di alimentazione ausiliaria (APU), un generatore di bordo utilizzato negli aerei per avviare i motori principali, solitamente con aria compressa, e per fornire energia elettrica mentre l’aereo è a terra. Altri sistemi di velivoli interni possono anche contribuire, come attrezzature elettroniche specializzate in alcuni velivoli militari.

Effetti sulla salute
I motori di aeromobili sono la principale fonte di rumore e possono superare i 140 decibel (dB) durante il decollo. Durante l’aria, le principali fonti di rumore sono i motori e la turbolenza ad alta velocità sulla fusoliera.

Ci sono conseguenze sulla salute di livelli sonori elevati. Luoghi di lavoro elevati o altri rumori possono causare danni all’udito, ipertensione, cardiopatia ischemica, fastidio, disturbi del sonno e prestazioni scolastiche ridotte. Sebbene alcune perdite uditive avvengano naturalmente con l’età, in molte nazioni sviluppate l’impatto del rumore è sufficiente a compromettere l’udito nel corso della vita. Livelli di rumore elevati possono creare stress, aumentare i tassi di incidenti sul posto di lavoro e stimolare l’aggressività e altri comportamenti antisociali. Il rumore dell’aeroporto è stato collegato all’ipertensione.

Malattia cardiovascolare
Il rumore degli aerei ha effetti sul sistema cardiovascolare e si manifesta nelle malattie del sistema. La relazione tra rumore degli aerei e malattie cardiovascolari è stata dimostrata in diversi casi studio.

Secondo un rapporto sulla salute dell’Organizzazione Mondiale della Sanità, l’1,8% degli attacchi di cuore in Europa sono causati dal rumore del traffico superiore a 60 dB. La quota di rumore degli aerei in questo rumore del traffico rimane aperta. In un altro studio, è stata esaminata la relazione tra il rumore degli aerei e l’ipertensione in 2.693 soggetti nell’area più estesa di Stoccolma ed è giunto alla conclusione che da un livello sonoro continuo di 55 dB (A) e un livello massimo di 72 dB (A) È presente un rischio significativamente più elevato di malattia. Nel contesto di questo studio, gli autori sono stati anche in grado di dimostrare che la pressione sanguigna aumenta anche durante il sonno con livelli di rumore aumentati senza le persone abituate al risveglio del rumore dell’aeromobile.

Disordini mentali
Disturbi mentali ricorrenti possono avere cause diverse, alcune delle quali non sono esplorate. Contributi significativi al verificarsi di tali disturbi, che includono l’acufene soggettivo (rumore persistente dell’orecchio), l’iperacusia (un’ipersensibilità patologica al suono) e, più raramente, la fonofobia (un disturbo fobico che coinvolge suoni o suoni specifici), sono risposte allo stress. Questo stress può certamente essere innescato da un rumore aereo duraturo. Solo in Germania, circa una persona su dieci riferisce sintomi di acufene e 500.000 persone soffrono di iperacusia.

Studio ambientale tedesco
Un’analisi statistica su larga scala degli effetti sulla salute del rumore degli aerei è stata intrapresa alla fine degli anni 2000 da Bernhard Greiser per l’Umweltbundesamt, l’ufficio centrale ambientale tedesco. I dati sulla salute di oltre un milione di residenti intorno all’aeroporto di Colonia sono stati analizzati per gli effetti sulla salute correlati al rumore degli aerei. I risultati sono stati poi corretti per altre influenze di rumore nelle aree residenziali e, per fattori socioeconomici, per ridurre la possibile inclinazione dei dati.

Lo studio tedesco ha concluso che il rumore degli aerei chiaramente e significativamente altera la salute. Ad esempio, un livello medio di pressione sonora diurna di 60 decibel aumenta la cardiopatia coronarica del 61% negli uomini e dell’80% nelle donne. Come altro indicatore, un livello medio di pressione sonora pari a 55 decibel durante la notte ha aumentato il rischio di attacchi cardiaci del 66% negli uomini e del 139% nelle donne. Tuttavia, gli effetti sulla salute statisticamente significativi sono iniziati già da un livello medio di pressione sonora di 40 decibel.

Consiglio FAA
La Federal Aviation Administration (FAA) regola il livello massimo di rumore che i singoli aeromobili civili possono emettere richiedendo agli aeromobili di soddisfare determinati standard di certificazione acustica. Questi standard designano le modifiche nei requisiti di livello massimo di rumore con la designazione “stage”. Gli standard sul rumore degli Stati Uniti sono definiti nel Codice dei regolamenti federali (CFR). Titolo 14 Parte 36 – Norme sul rumore: tipo di aeromobile e certificazione di aeronavigabilità (14 CFR, parte 36). La FAA afferma che un livello sonoro medio giornaliero diurno di 65 dB è incompatibile con le comunità residenziali. Le comunità nelle aree colpite possono essere ammesse alla mitigazione come l’insonorizzazione.

Rumore della cabina
Il rumore degli aerei colpisce anche le persone all’interno dell’aereo: equipaggio e passeggeri. Il rumore della cabina può essere studiato per affrontare l’esposizione professionale e la salute e la sicurezza dei piloti e degli assistenti di volo. Nel 1998, 64 piloti di linee aeree commerciali sono stati intervistati per quanto riguarda la perdita dell’udito e l’acufene. Nel 1999, il NIOSH ha condotto numerose indagini sul rumore e valutazioni dei rischi per la salute, e ha rilevato livelli di rumore superiori al limite di esposizione raccomandato di 85 decibel ponderati A come 8 ore di TWA. Nel 2006, i livelli di rumore all’interno di un Airbus A321 durante la crociera sono stati segnalati come circa 78 dB (A) e durante il taxi quando i motori degli aeromobili producono una spinta minima, i livelli di rumore nella cabina sono stati registrati a 65 dB (A). Nel 2008, uno studio degli equipaggi di cabina delle compagnie aeree svedesi ha rilevato livelli sonori medi compresi tra 78-84 dB (A) e un’esposizione massima ponderata A di 114 dB, ma non ha rilevato alcun cambiamento significativo della soglia dell’udito. Nel 2018, uno studio dei livelli sonori misurati su 200 voli che rappresentano sei gruppi di aeromobili ha rilevato un livello di rumore di 83,5 db (A) con livelli che raggiungono 110 dB (A) su determinati voli, ma solo il 4,5% ha superato il TWA 8 ore consigliato da NIOSH di 85 dB (A).

Effetti cognitivi
È stato dimostrato che il rumore simulato del velivolo a 65 dB (A) influisce negativamente sulla memoria delle persone e sul richiamo delle informazioni uditive. In uno studio che confronta l’effetto del rumore degli aerei con l’effetto dell’alcol sulle prestazioni cognitive, è stato riscontrato che il rumore simulato dell’aereo a 65 dB (A) ha lo stesso effetto sulla capacità degli individui di richiamare l’informazione uditiva come intossicata da un Sangue. Livello di concentrazione (BAC) di 0,10. Un BAC di 0,10 è il doppio del limite legale richiesto per operare un veicolo a motore in molti paesi sviluppati come l’Australia.

Viaggi aerei e natura selvaggia
Il rumore dell’aeroplano può essere fastidioso e dannoso per la fauna selvatica. Ad esempio, gli allevatori di pellicce hanno sperimentato che gli animali hanno mangiato cuccioli appena nati i cui aerei o elicotteri sono passati durante il cuccioletto. Il problema è stato anche rilevante in connessione con esercizi militari con voli a bassa quota su parchi nazionali o riserve naturali durante la stagione riproduttiva e riproduttiva in primavera.

Misure per ridurre il rumore degli aerei
Sono state adottate varie misure per ridurre il rumore degli aerei. Le procedure sono generalmente suddivise in misure di riduzione delle emissioni e di riduzione delle immissioni (spesso anche nel controllo del rumore attivo e passivo). Mentre le misure di riduzione delle emissioni mirano a ridurre il rumore direttamente alla fonte, ad esempio gli aerei o gli elicotteri, l’obiettivo dei metodi di riduzione delle immissioni è di ridurre al minimo l’impatto sulla popolazione, sugli animali o sull’ambiente. Quest’ultimo può essere raggiunto con varie misure come l’isolamento acustico o l’aumento della distanza dagli aerei.

Misure di riduzione delle emissioni
Attraverso varie misure di progettazione, le emissioni di rumore di motori, eliche e rotori sono state significativamente ridotte negli ultimi decenni. Nei motori a reazione, questo viene fatto in aggiunta ad altri cambiamenti, principalmente allontanandosi da Einstrom, e quindi al maggiore uso di motori turbofan; Con i velivoli ad elica e gli elicotteri, è possibile ottenere livelli di pressione sonora più bassi modificando la geometria della pala, che consente velocità basse dei rotori. Con l’imposizione di tasse e il divieto di aeromobili particolarmente rumorosi, come implementato negli Stati Uniti e nell’Unione europea, vengono sollecitate le compagnie aeree e quindi indirettamente i produttori di aeromobili e turbine per lo sviluppo e l’uso di modelli di aerei più silenziosi.

Sviluppo nei motori a reazione
I progressi nello sviluppo dei motori a reazione hanno, in particolare, ridotto significativamente il rumore emesso dai motori per l’aviazione civile rispetto ai motori utilizzati dagli anni ’50.

Una parte significativa delle emissioni acustiche più basse ha l’implementazione del flusso secondario nei motori a reazione, vale a dire lo sviluppo di motori a reazione da motori a getto singolo a motori a turbina. Mentre nelle prime generazioni di motori è stato utilizzato solo un piccolo sidestream, i motori moderni producono una grande parte dell’80% della spinta totale del sidestream, la distribuzione di massa dell’aria nel sidestream a quella del flusso principale (“rapporto di by-pass”) parzialmente nel rapporto di 12: 1. Il motore PW1124G, che sarà installato nell’Airbus 320neo, tra le altre cose, riduce il livello di pressione sonora di 15 dB (A) secondo il produttore, e il motore PW1521G sviluppato da Bombardier anche di 20 dB (A).

Per alcuni motori, è possibile installare silenziatori. I velivoli più vecchi con un rapporto di bypass inferiore possono essere dotati, spesso solo in un secondo momento, di kit silenziosi, che tra l’altro riducono le differenze di velocità tra il flusso principale veloce e l’aria ambientale. Lo svantaggio dei kit di silenzio sono perdite di potenza del motore. Gli “ugelli Chevron” integrati nei motori del Boeing 787 seguono un principio simile: un bordo di uscita del motore a zigzag è progettato per miscelare meglio il flusso secondario con l’aria ambiente, riducendo così le emissioni di rumore.

Un’altra misura costruttiva è l’uso di nuovi ugelli di scarico, che mescolano i gas di scarico in qualche modo con l’aria ambiente, in modo da ridurre l’emissione di rumore. Anche nei moderni motori la distanza tra lo statore e la girante del compressore determina una riduzione del suono. Altri modi per ridurre l’emissione di rumore sono la geometria modificata delle ruote a pale nel motore o l’uso di materiale fonoassorbente alle prese d’aria del motore.

Un altro modo per ridurre l’emissione di rumore dei motori è l’assenza dell’uso di invertitori di spinta con una potenza superiore al minimo. L’inversore può essere attivato quando atterra immediatamente dopo aver atterrato l’aereo. A causa della deflessione del getto del motore, la spinta dei motori è in avanti, quindi l’aereo viene decelerato. Nell’aviazione civile, tuttavia, gli aeroplani sono generalmente autorizzati ad avvicinarsi alle piste negli aeroporti in cui è possibile garantire un atterraggio sicuro senza l’uso della spinta inversa. Pertanto, l’inversione di spinta completa viene sempre più eliminata, poiché è collegata dall’avvio a breve termine delle turbine ad alte prestazioni con significative emissioni acustiche.

Turboprops ed elicotteri
Nei turbopropulsori, il suono emesso è in gran parte dovuto alle eliche sui motori. Modificando la geometria della pala le eliche potrebbero essere rese più efficaci, motivo per cui è possibile ridurre le velocità di azionamento delle eliche. La riduzione della velocità offre una riduzione del rumore degli aerei e consente ai motori di funzionare a una potenza inferiore, riducendo ancora il rumore. Un effetto simile si applica agli elicotteri: modificando la geometria della pala del rotore, l’elicottero può essere azionato a una velocità inferiore nelle punte delle pale, il che potrebbe ridurre le emissioni.

Procedura di avvicinamento
L’onere dei residenti dell’aeroporto dipende in modo significativo dalla scelta del metodo di approccio degli aeroplani, poiché a seconda del metodo scelto viene caricato un diverso numero di persone con livelli diversi di livelli di pressione del suono. Oltre al metodo standard di avvicinamento (Approccio standard), in cui la configurazione finale dell’aeromobile per l’atterraggio (ad esempio alette estese e carrello di atterraggio esteso) viene raggiunta abbastanza presto, ora vengono testati ed esplorati vari altri metodi. In alcuni casi si può osservare un notevole sollievo per i residenti dell’aeroporto.

Un’importante procedura di approccio alternativo è il Low Power / Low Drag Approach (LP / LD), sviluppato presso l’aeroporto di Francoforte, con gli alettoni di atterraggio e in particolare il carrello di atterraggio che vengono estesi molto più tardi – l’LP / LD è il telaio solo cinque miglia (NM) prima di raggiungere la pista estesa, al contrario, la procedura di approccio standard già dodici NM prima.

Un altro metodo è l’approccio di discesa continua, in cui le fasi di volo orizzontale durante la discesa devono essere ampiamente evitate. Ciò consente ai motori di girare al minimo, mentre la procedura di avvicinamento standard richiede una maggiore potenza del motore a causa delle fasi orizzontali intermedie. Il Continuous Descent Approach può quindi portare all’inquinamento acustico, in particolare nell’intervallo da 55 a 18 km davanti alla pista. Lo svantaggio di Gleitanflugverfahrens è che è più difficile da realizzare con l’aumento del traffico, perché negli aerei da crociera, un volo orizzontale è inevitabile, e quindi in orari di punta in molti aeroporti, non solo o parzialmente – ad esempio, di notte o in orari di traffico bassi – possono essere utilizzati, i maggiori aeroporti che utilizzano la procedura sono gli aeroporti di Francoforte e Colonia / Bonn; Inoltre, la procedura verrà testata in altri aeroporti. Nella fase finale dell’approccio di atterraggio è impostato il piano nel sistema di atterraggio dello strumento e quindi mantenere una velocità di discesa fissa, motivo per cui, da circa 18 km di fronte alla pista, nessuna riduzione del rumore da parte di Gleitanflugverfahren è più fattibile.

Un metodo più vecchio, che segue un principio simile come l’approccio di discesa continua, è l’approccio in due segmenti (approccio a due segmenti), in cui nel primo segmento inizialmente viene selezionato un angolo di approccio ripido e questo viene quindi ridotto nel raggio guida verso il valore specificato. La riduzione dell’inquinamento acustico degli aeromobili si verifica in particolare nelle aree sopraelevate a un’altitudine maggiore; Gli svantaggi sono, a causa del più alto tasso di caduta, problemi di sicurezza e meno comfort per i passeggeri.

Angolo di avvicinamento
Per impostazione predefinita, gli aerei affondano con un angolo di inclinazione di 3 °, che è lo standard ICAO. Se questo angolo viene aumentato, quindi affondare il velivolo così nell’approccio finale con una maggiore velocità di discesa, il luogo in cui viene avviato l’approccio finale, spostato di conseguenza più vicino alla pista. Di conseguenza, una certa area intorno alla pista viene sorvolata dall’aereo ad un’altitudine più elevata, riducendo così l’inquinamento acustico. Angoli di avvicinamento diversi da 3 gradi sono possibili solo nella modalità di volo per tutte le stagioni CAT I. Nel caso delle operazioni di volo per tutte le stagioni CAT II e III, secondo ICAO PANS-OPS (Doc 8168) un approccio obbligatorio di 3 gradi l’angolo deve essere osservato.

Procedura di partenza
Inoltre, nel contesto della partenza può essere ridotto scegliendo la procedura di partenza, l’emissione di rumore. Innanzitutto, i motori devono funzionare ad alta potenza all’inizio per raggiungere una velocità sufficiente per un avvio sicuro e uno stallo da evitare. Tuttavia, una volta raggiunta un’altitudine sicura e una velocità sufficientemente elevata per una condizione di volo stabile, la potenza dei motori può essere interrotta.

Il metodo di abbattimento del rumore, sviluppato negli Stati Uniti nel 1978, prevede di ridurre la spinta al decollo da 1000 piedi (300 metri) dal suolo, continuando così la discesa con un angolo di salita minore. Quando si raggiunge una velocità di 250 nodi (460 km / h), la velocità di salita aumenta nuovamente. Innanzitutto, questo metodo consente un elevato risparmio di kerosene, ma la bassa quota di soli 300 metri dal suolo porta a livelli acustici continui per gli abitanti dell’area sopraelevata.

Una procedura di partenza sviluppata dalla International Air Transport Association (IATA) raccomanda di salire a 1500 piedi (450 metri) con la massima potenza del motore, quindi spegnere la potenza del motore e sollevarla di nuovo a un’altitudine di 3000 piedi (900 metri). Questa procedura di partenza solleva i residenti dell’aeroporto, ma porta ad un maggiore consumo di carburante. Pertanto, sono stati sviluppati in totale 14 diversi profili per diversi modelli di aeromobili al fine di tenere conto delle caratteristiche dell’aeromobile il più possibile.

Rotte di volo
In linea di principio, quando si determinano le rotte di volo, si tenta di evitare di sorvolare aree metropolitane e di progettare le rotte di volo in modo tale che le aree scremate vengano preferibilmente sorvolate. Ciò solleva la questione di quanto sia giustificabile il vantaggio di una comunità più ampia (bene comune) a scapito degli abitanti delle zone scarsamente popolate. La scelta della rotta di volo standardizzata nel contesto della pianificazione dello spazio aereo, nonché le deviazioni a breve termine da questa rotta, solitamente dal controllore del traffico aereo dipendono da molti e talvolta fattori complessi. L’evitamento del rumore degli aerei gioca un ruolo importante, ma è fondamentalmente subordinato alla sicurezza del volo.

Introduzione delle zone di protezione dal rumore
Le zone di protezione dal rumore sono aree attorno a un aeroporto, che sono soggette a regolamenti e requisiti speciali ai fini della protezione dal rumore. In Germania, sono impostati sulla base del FluLärmG; il calcolo del progetto delle zone di protezione dal rumore e le condizioni individuali emesse sono eseguite da modelli matematici. Una breve descrizione delle zone di protezione dal rumore definite dal FluLärmG tedesco e la situazione in altri paesi si possono trovare nella sezione sulla situazione legale.

Edifici antirumore
Esistono molti modi per costruire edifici antirumore e quindi proteggere i residenti degli aeroporti dal rumore degli aerei. Alcuni edifici per la protezione dal rumore vengono utilizzati direttamente in aeroporto, pertanto i necessari test di funzionamento dei motori vengono effettuati presso gli aeroporti più grandi nei padiglioni antirumore, che riducono significativamente il suono emesso nell’ambiente dall’isolamento acustico. Anche le pareti insonorizzate possono attenuare il rumore emesso da un aeroporto, ma ciò si applica solo in misura molto limitata al rumore degli aerei che decollano e atterrano, poiché si trovano molto rapidamente sopra le barriere antirumore e il rumore degli aerei colpisce quindi i residenti dell’aeroporto senza ostacoli.

Una misura importante dei residenti vicino all’aeroporto è l’uso di sistemi di ventilazione insonorizzata e finestre insonorizzate, che riducono il rumore che raggiunge l’interno dell’appartamento attraverso una maggiore tenuta e l’uso di vetri speciali, di spessore diverso. Le finestre insonorizzate sono divise in sei classi, con la più alta classe in grado di assorbire più di 50 dB (A) di suono.

Divieto di volo notturno
Un’altra misura, che serve in particolare a proteggere il sonno notturno della popolazione, è il problema dei divieti di volo notturno. Tuttavia, i divieti notturni generalmente non impediscono, come suggerisce il nome, tutti i voli notturni, ma piuttosto limitano i decolli e gli atterraggi degli aeromobili negli aeroporti di notte. Nel FluLärmG tedesco non è previsto il divieto di volo notturno, ma ci sono in tutti gli aeroporti tedeschi all’aeroporto di Francoforte-Hahn. Permessi operativi limitati per decolli e atterraggi durante la notte. Il periodo di validità dei divieti di volo notturno è regolato individualmente per ciascun aeroporto e l’esatta implementazione. Ad esempio, nonostante il divieto di voli notturni, sono consentiti decolli e atterraggi notturni per determinati scopi di voli come voli postali o voli di salvataggio o modelli di aeromobili di determinate categorie di rumore nella maggior parte degli aeroporti.

Programmi di attenuazione del rumore
Negli Stati Uniti, dal momento che il rumore dell’aviazione è diventato un problema pubblico alla fine degli anni ’60, i governi hanno adottato controlli legislativi. I progettisti, i produttori e gli operatori di aeromobili hanno sviluppato velivoli più silenziosi e procedure operative migliori. I moderni motori turboventola ad alto bypass, ad esempio, sono più silenziosi dei turbocompressori e delle turboventole a basso bypass degli anni ’60. Innanzitutto, la certificazione degli aeromobili FAA ha ottenuto riduzioni del rumore classificate come aeromobili di “Fase 3”; che è stato aggiornato alla certificazione del rumore “Fase 4” con conseguente aereo più silenzioso. Ciò ha comportato esposizioni al rumore più basse nonostante l’aumento della crescita del traffico e la popolarità.

Sistemi di navigazione satellitare
Una serie di prove sono state effettuate all’aeroporto di Londra Heathrow, tra dicembre 2013 e novembre 2014, come parte della “Future Airspace Strategy” del Regno Unito, e il progetto di ammodernamento europeo “Cielo unico europeo”. Le prove hanno dimostrato che utilizzando i sistemi di navigazione satellitare è stato possibile offrire sollievo dal rumore a più comunità circostanti, anche se questo ha portato a un significativo aumento inaspettato dei reclami di rumore (61.650) a causa dei percorsi di volo concentrati. Lo studio ha rilevato che angoli più ripidi per il decollo e l’atterraggio hanno portato a un minor numero di persone che hanno avvertito il rumore degli aerei e che la riduzione del rumore potrebbe essere condivisa utilizzando percorsi di volo più precisi, consentendo il controllo dell’impronta del rumore degli aeromobili in partenza. Lo scarico del rumore potrebbe essere migliorato cambiando le traiettorie di volo, ad esempio utilizzando una traiettoria di volo al mattino e un’altra al pomeriggio.

Progressi tecnologici

Progettazione del motore
Le moderne turboventole ad alto bypass non sono solo più efficienti in termini di consumo di carburante, ma sono anche molto più silenziose rispetto ai vecchi motori turboventilatori ea bassa turbolenza. Sui motori più recenti, i chevrons che riducono il rumore riducono ulteriormente il rumore del motore, mentre sui motori più vecchi viene utilizzato l’utente dei kit di hush per attenuare il rumore eccessivo.

Posizione del motore
La capacità di ridurre il rumore può essere limitata se i motori rimangono al di sotto delle ali del velivolo. La NASA prevede un 20-20 dB cumulativo sotto i limiti dello Stadio 4 entro il 2026-2031, ma mantenere il rumore degli aerei entro i confini dell’aeroporto richiede una riduzione di almeno 40-50 dB. Anche il carrello di atterraggio, le alette e le alette laterali producono rumori e potrebbero dover essere schermati da terra con nuove configurazioni. La NASA ha scoperto che le gondole su ala e metà fusoliera potevano ridurre il rumore di 30-40 dB, persino 40-50 dB per il corpo dell’ala ibrido, che potrebbe essere essenziale per i rotori aperti.

Entro il 2020, le tecnologie elicotteristiche ora in fase di sviluppo, oltre a nuove procedure potrebbero ridurre i livelli di rumore di 10 dB e le impronte di rumore del 50%, ma sono necessari ulteriori progressi per preservare o espandere gli eliporti. Consegna dei pacchetti UAS dovrà caratterizzare il loro rumore, stabilire limiti e ridurre il loro impatto.