连续下降进近程序减噪原理研究

刘鑫

摘 要：环境噪声问题一直是关乎人类生活的重大问题，为研究连续下降进近程序的减噪效果，针对算例，利用INM软件分析常规进近程序与连续下降进近程序的噪声值，并分析了两种程序进近过程中推力、高度和空速剖面图，揭示了连续下降进近程序的减噪原理，结果表明连续下降进近程序具有良好的减噪效果。

关键词：连续下降；减噪；噪声等值线；进近程序

随着国内机场航班量的增大，噪声问题也愈来愈明显，1988年，我国制定了关于机场噪声标准的文件，即《机场周围飞机噪声环境标准》和《机场周围飞机噪声测量方法》。成为我国机场噪声的重要标准，此后研究者对噪问题继续研究，并取得良好成果[ 1-3 ]。在60年代，国外不少国家都提出适合本国国情的机场噪声评价指标，用来控制本国机场噪声的影响，并将噪声评价的方法纳入法规，要求强制实施。

本文主要研究连续下降进近程序（CDA）的减噪效果，国内方面，从2008年起，中国民航局飞行标准司对CDA/CDA做了初步研究。并于2013年公布了我国CDFA程序的草案，成为我国对CDA程序研究的重要参考。

国外方面，从2002年开始，欧美等国家开始对CDA进行理论研究，随后开始进行试验研究，如2004年美国在洛杉矶机场和路易斯维尔国际机场进行全面的CDA程序试验，获得了珍贵的试验数据，为CDA程序减噪研究提供了可靠的基础数据。

1 常规程序与CDA程序剖面分析

常规进近程序中，航空器从六七千英尺的高度开始下降到中间进近航段的高度，在这一过程中，飞机发动机一直保持在空转状态，推力值很小。飞机进入中间进近航段，调整发动机的推力值以保证飞机平稳的平飞。

同时，飞机开始减速，准备切入最后进近航段进行着陆，一般来说，为了保证飞机稳定的平飞，飞机开始增大襟翼以保证因速度降低而损失的足够的升力。对精密进近程序，航空器切入下滑道后进入最后进近航段，发动机保持慢车状态，同时保持减速状态，当高度下降至场压高2000ft时，飞行员开始放下起落架，同时调整发动机推力及机身外形，准备着陆。

连续下降进近程序（CDA）中，航空器从场压高6000ft开始直接切入最后进近阶段的下滑道，以恒定的下降率直接进近至跑道入口上方，或者从中间进近定位点平飞然后直接切入最后进近航段，以恒定的下降率进近。连续下降进近方式可以降低进近过程中对发动机推力的要求，且能使航空器保持较高的高度飞行，从而降低对地面区域噪声的影响。如图1，图2，图3为常规进近与CDA进近程序的高度，推力，空速剖面对比图。

从图1，2和3可以看出，对于常规进近程序，飞机从场压高6000ft时开始进入中间进近过程，下降过程中发动机的推力一直保持较低水平，空速处于较大的状态，但持续减小。进入平飞段之后，为保持飞机的平飞状态，发动机推力逐渐增大，空速以较大的减小率降低。之后切入最后进近航段，保持恒定的下降率高度持续下降，推力保持慢车状态，空速持续下降，在飞机即将到达跑道入口时启动反推状态，推力骤然增大，空速突然减小，以保证飞机安全稳定的着陆。

对于CDA进近程序，使用连续下降进近程序，飞机的高度以恒定的下降率持续下降，且因为飞机无需提高推力来保持中间进近的平飞段，使得在连续进近中，航空器的推力一直处于较小的水平，小于常规进近中的推力值。下降至跑道入口上方时，飞机启动反推装置，推力骤然增大。在整个进近的过程中，由于飞机连续下降，没有平飞段，则在进入最后进近航段之前，飞机一直以高于常规进近的高度飞行，使得噪声源离居民区的距离增大，则其产生的噪声影响也会减小。通过以上分析表明，从理论角度分析，使用连续下降进近程序，能有效的降低噪声的影响。

3 噪声仿真分析

利用INM软件常规进近程序与连续下降进近程序进行噪声计算，机型采用A320-211，进场航班架次：白昼（07：00-19：00）100架、晚间（19：00-22：00）30架、夜间70架。评价指标采用计权等效连续感觉噪声级LWECPN。仿真结果如下：

1）噪声等值线的形状比较

由图4可以看出，相比常规进近程序的噪声等 值线面积，使用连续下降程序后，噪声面积明 高同时推力较小，从而使得其噪声的影响范围变小。

2）噪声影响面积比较

由表1可以看出，相比常规进近程序，实施连续下降进近程序后，>70dB的噪声面积减小23.76%，>75dB的噪声面积减小23.16%，>80dB的噪聲面积减小10.67%，>85dB的噪声面积减小0.44%，可以看出，离跑道越远的位置减噪效果越好，因为，连续下降进近程序是从6000ft高直接进近，没有平飞段，即在中间进近航段时高度高于常规进进近高度，而此时飞机离跑道较远。而在最后进近航段噪声减少主要原因是飞机发动机推力较小。通过上述分析，可以得到，使用连续下降进近程序可以有效的减少机场区域的噪声值，但是需充分论证进近程序的可行性，以保证飞机能够安全的进近。

4 结论

通过分析常规进近与连续下降进近程序在下降过程中的推力、高度、空速剖面图，揭示了连续下降进近程序的减噪原理，并针对算例利用INM软件进行噪声仿真分析，结果表明连续下降进近程序具有良好的减噪效果。

参考文献：

[1] 王维.机场航空噪声暴露——反应关系分析[J].应用声学，2007，26（1）：35-40.

[2] 沈颖，陈荣生.机场周围飞机噪声评价参数及标准初探[J].噪声与振动控制，1999，19（2）：22，33-35.

[3] 孙鹏，民用飞机连续下降技术初探[J].民用飞机设计与研究，2012（1）：6-7.