Hałas lotniczy – podstawy modelowania

• Autorzy: Witoś Mirosław , Wachłaczenko Michał , Wajda-Figur Honorata , Kozieł Mariusz Piotr

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0055.0613

Warianty tytułu

EN

Aviation noise – modelling basics

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zrównoważone podejście do hałasu lotniczego wymaga nie tylko zmian konstrukcyjnych silników i samolotów, ale również doskonalenia metod modelowania hałasu i jego propagacji w powietrzu. Artykuł kontynuuje prezentację holistycznego spojrzenia autorów na problem hałasu lotniczego, z uwzględnieniem danych również z lotnictwa wojskowego. Na początku przypomniano problem społeczny i zdrowotny hałasu lotniczego. Następnie przedstawiono podstawy teoretyczne z akustyki i współczesne narzędzia modelowania hałasu lotniczego oraz wybrane projekty badawcze realizowane w Szwecji, mające na celu wspomaganie redukcji hałasu lotniczego. W wynikach badań przedstawiono uzupełnienie opisu matematycznego propagacji hałasu w powietrzu i przykłady. W podsumowaniu wskazano spostrzeżenia autorów z przeprowadzonych badań.

EN

A sustainable approach to aircraft noise requires not only design changes to engines and aircraft, but also improved methods for modelling noise and its propagation through the air. The article continues the authors' holistic view of the problem of aircraft noise, also taking into account data from military aviation. First, the social and health problem of aircraft noise is recalled. Then the theoretical basis in acoustics and modern aviation noise modelling tools are presented, as well as selected research projects carried out in Sweden to assist in the reduction of aircraft noise. In the results of the study, an addendum to the mathematical description of airborne noise propagation and examples are presented. In conclusion, the authors' insights from their research are indicated.

Słowa kluczowe

PL

transport; hałas lotniczy; akustyka; modelowanie; mapa

EN

transportation; aircraft noise; acoustics; modelling; map

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONBiN
• Rocznik: 2025
• Tom: Vol. 55, iss.1
• Strony: 29--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 57 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Witoś Mirosław

• Air Force Institute of Technology (Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych), Poland

• https://orcid.org/0000-0002-9660-4399

autor

Wachłaczenko Michał

• Air Force Institute of Technology (Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych), Poland

• https://orcid.org/0000-0002-5519-4282

autor

Wajda-Figur Honorata

• Air Force Institute of Technology (Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych), Poland

• https://orcid.org/0000-0002-1852-8239

autor

Kozieł Mariusz Piotr

• Polish Medical Air Rescue (Lotnicze Pogotowie Ratunkowe), Poland

• https://orcid.org/0009-0000-6534-8487

Bibliografia

• 1. A. Wolfenden, “The effects of aircraft noise on avian communities and communication”, PhD thesis, School of Science and the Environment, Manchester Metropolitan University 2017.
• 2. European Environment Agency, “Health risks caused by environmental noise in Europe”, Published 14 Dec 2020, Last modified 10 Febr 2023, https://www.eea.europa.eu/publications/health-risks-caused-by-environmental.
• 3. “Aircraft Noise and Health Effects – a six monthly update”, CAP 1971, Civil Aviation Authority, Crawley 2020. http://www.caa.co.uk/CAP1971.
• 4. S.A. Stansfeld, B. Berglund, C. Clark, I. Lopez-Barrio, P. Fischer, E. Ohrström, M.M. Haines, J. Head, S. Hygge, I. van Kamp, B.F. Berry, RANCH study team, “Aircraft and road traffic noise and children's cognition and health: A cross-national study”, Lancet, Jun 4-10, 365(9475):1942-9, 2005, DOI: 10.1016/S0140-6736(05)66660-3, PMID: 15936421.
• 5. Naval Research Advisory Committee, “Report on Jet Engine Noise Reduction”, NRAC 2009, https://www.onr.navy.mil/media/document/2009fulllengthfinaljetnoisebriefpdf.
• 6. “Night Noise Guidelines (NNGL) for Europe”. Grant Agreement 2003309 Between the European Commission, DG Sanco and the World Health Organization, Regional Office for Europe. Final implementation report, WHO 2007.
• 7. ICAO, “Guidance on the Balanced Approch to Aircraft Noise Management”, Doc 9829 AN/451, ICAO 2008.
• 8. Dyrektywa 2002/49/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia25 czerwca 2002 odnosząca się do oceny i zarządzania poziomem hałasu w środowisku, https://eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/PDF/?uri=CELEX:32002L0049
• 9. Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 598/2014 z dnia 16 kwietnia 2014 r. w sprawie ustanowienia zasad i procedur w odniesieniu do wprowadzenia ograniczeń operacyjnych odnoszących się do poziomu hałasu w portach lotniczych Unii w ramach zrównoważonego podejścia oraz uchylające dyrektywę 2002/30/WE, https://eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/PDF/?uri=CELEX:32014R0598.
• 10. USA-Wspólnota Europejska. Umowa o transporcie lotniczym. Waszyngton. 2007.04.30. Dz.U.UE.L.2007.134.4, https://www.prawo.pl/akty/dz-u-ue-l-2007-134-4,67681152.html.
• 11. Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001r. Prawo ochrony środowiska (Dz. U. z 2013 r., poz. 1232 ze zm.).
• 12. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 14 czerwca 2007 r. w sprawie dopusz-czalnych poziomów hałasu w środowisku (Załącznik do obwieszczenia Ministra Środowiska z dnia 15 października 2013 r. (Dz.U. 2014, poz. 112)), https://isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/download.xsp/WDU20140000112/O/D20140112.pdf
• 13. M. Witoś, M. Wachłaczenko, H. Wajda-Figur, M. Kozieł, „Hałas lotniczy – charakterystyka problemu”, Journal of KONBiN, 54(4), 21-44 2024, DOI 10.5604/01.3001.0054.9220.
• 14. S.W. Rienstra, A. Hirschberg, An Introduction to Acoustics, Eindhoven University of Technology, Eindhoven 2021, https://sjoerdr.win.tue.nl/papers/boek.pdf.
• 15. D. Hristu-Varsakelis, W. S. Levine (Eds), Handbook of Networked and Embedded Control Systems, Birkhäuser Boston 2005, DOI: 10.1007/b137198.
• 16. ISO/TR 25417:2007 Acoustics — Definitions of basic quantities and terms.
• 17. J. W. Horton, Fundamentals of SONAR, United States Naval Institute, Annapolis, MD, 1959.
• 18. ISO 9613-1:1993 Acoustics — Attenuation of sound during propagation outdoors Part 1: Calculation of the absorption of sound by the atmosphere.
• 19. ISO 9613-2:2024 Acoustics — Attenuation of sound during propagation outdoors Part 2: Engineering method for the prediction of sound pressure levels outdoors
• 20. SAE-ARP866B Standard Values of Atmospheric Absorption as a Function of Temperature and Humidity(STABILIZED Dec 2012).
• 21. SAE-ARP5534 Application of Pure-Tone Atmospheric Absorption Losses to One-Third Octave-Band Data, 2021.
• 22. SAE- AIR1751A Prediction Method for Lateral Attenuation of Airplane Noise During Takeoff and Landing(STABILIZED Aug 2012).
• 23. SAE-AIR5662 Method for Predicting Lateral Attenuation of Airplane Noise, 2019.
• 24. E. Otero, U.Tengzelius, “TREVOL: aircraft Trajectory analysis for Reduced EnViromentaL impact”, https://www.kth.se/polopoly_fs/1.977060.1587468548!/poster_TREVOL_FINAL_EOtero_240919bis.png.
• 25. L. V. Lopes, C. L.Burley, “Design of the Next Generation Aircraft Noise Prediction Program: ANOPP2”, https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20110012482/downloads/20110012482.pdf.
• 26. S. A. Rizzi, J. A. Page, R. Cheng, “Comparison of Two Community Noise Models Applied to a NASA Urban Air Mobility Concept Vehicle”, Inter-noise 1-5 August, 2021, Washingthon, DC, https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20210015134/downloads/IN21_AAM_v12.pdf.
• 27. ECAC.CEAC Doc 29 | 4th Edition Report on Standard Method of Computing Noise Contours around Civil Airports | Volume 1: Applications Guide, ECAC, Neuilly-sur-Seine Cédex 2016.
• 28. U. Tengzelius, “Aircraft noise simulation with the SAFT-program”, https://ftfsweden.se/wp-content/uploads/2019/10/B13_FT2019_Ulf-Tengzelius.pdf
• 29. https://aedt.faa.gov/
• 30. https://www.eurocontrol.int/platform/integrated-aircraft-noise-and-emissions-modelling-platform.
• 31. J. Blinstrub, H. Siller, U. Isermann, R. Schmid, Effizienzsteigerung im Flugbetrieb unter Berücksichtigung des Umweltschutzes und der Wirtschaftlichkeit. DLR-Interner Bericht. DLR-IB-AS-GO-2023-62. Institu für Aerodynamik und Strömungstechnik Göttingen 2023.
• 32. G.F. Greco, F. Wienke, L. Bertsch, C. Zellmann, B. Schäffer, T. P. Ring, and S. C. Langer, “A comparative study of semi-empirical noise emission models based on the PANAM and sonAIR aircraft noise simulation tools”, in Internoise 2022 - 51st International Congress and Exposition on Noise Control Engineering, pp. 1-12. Inter-noise 2022, Glasgow.
• 33. Raport oceny oddziaływania dla Przedsięwzięcia Budowa Centralnego Portu Komunikacyjnego wraz z urządzeniami i obiektami niezbędnymi do jego funkcjonowania, Tom IV Ocena oddziaływania cz. 2/3, CPK, Warszawa 10.2022.
• 34. https://www.kth.se/en/csa.
• 35. https://research.chalmers.se/en/project/?id=9599.
• 36. https://www.kth.se/csa/projekt/avslutade-projekt/saft-1.991973.
• 37. https://www.kth.se/en/csa/projekt/avslutade-projekt/trevol-1.975050.
• 38. https://www.empa.ch/web/s509/sonair.
• 39. J. M. Wunderli, “Dokumentation des sonX Ausbreitungsmodells”, Empa Material Science and Technology, sonAIR Berichts-Nr.: 5211.00687.100.14, Dübendorf 2022.
• 40. A. Schmitt, H. Muller, W. Leister, “Ray Tracing Algorithms - Theory and Practice”, in Theoretical Foundations of Computer Graphics and CAD (pp.997-1030), Springer Verlag, DOI:10.1007/978-3-642-83539-1_42.
• 41. E. Otero, U. Ringertz, “Case Study on the Environmental Impact and Efficiency of Travel”. CEAS Aeronautical Journal, 13, 163–180, 2021, DOI: 10.1007/s13272-021-00547-1.
• 42. https://www.kth.se/en/csa/projekt/pagaende-projekt/ulla-1.979419.
• 43. https://www.kth.se/en/csa/projekt/cider-1.979389.
• 44. https://www.kth.se/csa/projekt/pagaende-projekt/apis-1.1246275.
• 45. https://www.kth.se/csa/projekt/pagaende-projekt/nefat-1.1246375.
• 46. https://www.kth.se/polopoly_fs/1.979400.1588073448!/CIDER.pdf.
• 47. A. M. Helmenstine, “The Chemical Composition of Air”, https://www.thoughtco.com /chemical-composition-of-air-604288 (Aktualizacja 29.06.2024).
• 48. C. D. Ahrens, R. Henson, Meteorology Today. An Introduction to Weather, Climate, and the Environment, Cengage Learning 2019.
• 49. Global Monitoring Laboratory, https://gml.noaa.gov/ccgg/trends/.
• 50. “NASA | A Year in the Life of Earth's CO2”, https://youtu.be/x1SgmFa0r04.
• 51. D. K. Wilson, C. L. Pettit, V. E. Ostashev, “Sound Propagation in the Atmospheric Boundary Layer”, Acoustics Today, 11(2), 44-53, 2015.
• 52. K. Konishi, Z. Maekawa, “Interpretation of long term data measured continuously on long range sound propagation over sea surfaces”, Applied Acoustics, 62, 1183–1210, 2001, DOI: 10.1016/S0003-682X(00)00096-7.
• 53. D. Valente, L. M. Ronsse, L. Pater, M. J. White, R. Serwy, E. T. Nykaza, M. E. Swearingen, D. G. Albert, “Blast noise characteristics as a function of distance for temperate and desert climates”, Journal of the Acoustical Society of America, 132, 216–227, 2012, DOI: 10.1121/1.4728171, PMID: 22779471.
• 54. Shashikant Ramdas More, “Aircraft Noise Characteristics and Metrics”, Doctoral thesis, Report No. PARTNER-COE-2011-004, Purdue University, West Lafayette 2010.
• 55. Sound Propagation Level Calculator, https://noisetools.net/barriercalculator?source=[200,500,150]&receiver=[1.5,1000]&barrier=[0].
• 56. S.L. Heath, G.L. McAninch, “Propagation Effects of Wind and Temperature on Acoustic Ground Contour Levels”, AIAA-2006-0411, 44thd AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, 9-14 January 2006, Reno, Nevada.
• 57. K. Attenborough, “Sound propagation in the atmosphere” in Springer Handbook of Acoustics, T. D. Rossinga (Ed.), Springer: Berlin, Germany, 2014; pp. 117–155.