EUR-Lex Access to European Union law

Back to EUR-Lex homepage

This document is an excerpt from the EUR-Lex website

Document 02002L0049-20190726

Consolidated text: Euroopa Parlamendi ja nõukogu direktiiv 2002/49/EÜ, 25. juuni 2002, mis on seotud keskkonnamüra hindamise ja kontrollimisega

ELI: http://data.europa.eu/eli/dir/2002/49/2019-07-26

02002L0049 — ET — 26.07.2019 — 004.001


Käesolev tekst on üksnes dokumenteerimisvahend ning sel ei ole mingit õiguslikku mõju. Liidu institutsioonid ei vastuta selle teksti sisu eest. Asjakohaste õigusaktide autentsed versioonid, sealhulgas nende preambulid, on avaldatud Euroopa Liidu Teatajas ning on kättesaadavad EUR-Lexi veebisaidil. Need ametlikud tekstid on vahetult kättesaadavad käesolevasse dokumenti lisatud linkide kaudu

►B

EUROOPA PARLAMENDI JA NÕUKOGU DIREKTIIV 2002/49/EÜ,

25. juuni 2002,

mis on seotud keskkonnamüra hindamise ja kontrollimisega

(ELT L 189 18.7.2002, lk 12)

Muudetud:

 

 

Euroopa Liidu Teataja

  nr

lehekülg

kuupäev

 M1

EUROOPA PARLAMENDI JA NÕUKOGU MÄÄRUS (EÜ) nr 1137/2008, 22. oktoober 2008,

  L 311

1

21.11.2008

►M2

KOMISJONI DIREKTIIV (EL) 2015/996, EMPs kohaldatav tekst 19. mai 2015,

  L 168

1

1.7.2015

►M3

EUROOPA PARLAMENDI JA NÕUKOGU MÄÄRUS (EL) 2019/1010, 5. juuni 2019,

  L 170

115

25.6.2019

►M4

EUROOPA PARLAMENDI JA NÕUKOGU MÄÄRUS (EL) 2019/1243, 20. juuni 2019,

  L 198

241

25.7.2019


Parandatud:

►C1

Parandus, ELT L 005, 10.1.2018, lk  35 (2015/996)




▼B

EUROOPA PARLAMENDI JA NÕUKOGU DIREKTIIV 2002/49/EÜ,

25. juuni 2002,

mis on seotud keskkonnamüra hindamise ja kontrollimisega



Artikkel 1

Eesmärgid

1.  Käesoleva direktiivi eesmärk on määratleda ühtne lähenemisviis, et vältida, ennetada või vähendada keskkonnamüraga kokkupuutumisest tingitud kahjulikke mõjusid, sealhulgas häirivust, nende tähtsuse järjekorras. Selleks rakendatakse järk-järgult järgmisi meetmeid:

a) keskkonnamüraga kokkupuute kindlaksmääramine müra kaardistamise abil liikmesriikidele ühiste hindamismeetodite alusel;

b) tagamine, et informatsioon keskkonnamüra ja selle mõjude kohta on üldsusele kättesaadav;

c) müra kaardistamise tulemustel põhinevate tegevuskavade vastuvõtmine liikmesriikide poolt keskkonnamüra vältimiseks ja vähendamiseks, kus see on vajalik, eelkõige seal, kus müratase võib avaldada kahjulikku mõju inimeste tervisele, ning keskkonnamüra taseme säilitamiseks seal, kus see on madal.

2.  Käesoleva direktiivi eesmärk on samuti anda alus ühenduse meetmete arendamiseks, millega vähendatakse peamiste müraallikate, eelkõige maantee- ja raudteesõidukite ning infrastruktuuri, lennukite, välistingimustes kasutatavate ja tööstusseadmete ning liikurmasinate tekitatud müra. Selleks esitab komisjon hiljemalt 18. juulil 2006 Euroopa Parlamendile ja nõukogule asjakohased seadusandlikud ettepanekud. Nendes ettepanekutes tuleks arvesse võtta artikli 10 lõikes 1 nimetatud aruande tulemusi.

Artikkel 2

Kohaldamisala

1.  Käesolevat direktiivi kohaldatakse keskkonnamüra suhtes, millega inimesed puutuvad kokku eelkõige kompaktse hoonestusega aladel, avalikes parkides või linnastu muudes vaiksetes piirkondades, maal vaiksetes piirkondades, koolide, haiglate ja muude müratundlike hoonete ja piirkondade lähedal.

2.  Käesolevat direktiivi ei kohaldata müra suhtes, mida tekitab müraga kokkupuutuv inimene ise, koduse tegevuse müra, naabrite tekitatud müra, töökoha müra, transpordivahendi sisemüra ja sõjaväepiirkondades sõjaväelise tegevusega tekitatud müra suhtes.

Artikkel 3

Mõisted

Käesolevas direktiivis kasutatakse järgmisi mõisteid:

a)  keskkonnamüra — soovimatu või kahjulik väljas leviv heli, mille tekitab inimene oma tegevusega, sealhulgas transpordivahendi, maanteeliikluse, raudteeliikluse, lennuliikluse ning näiteks saaste kompleksset vältimist ja kontrolli käsitleva nõukogu 24. septembri 1996. aasta direktiivi 96/61/EÜ ( 1 ) I lisas määratletud tööstusettevõtete tekitatud müra;

b)  kahjulikud mõjud — negatiivsed mõjud inimeste tervisele;

c)  häirivus — inimeste tekitatud müra häirivuse aste, mis määratakse kindlaks välivaatluste abil;

d)  müraindikaator — kahjuliku mõjuga seotud keskkonnamüra kirjeldamise füüsikaline skaala;

e)  hindamine — igasugune meetod müraindikaatori väärtuse või sellega seotud kahjulike mõjude arvestamiseks, prognoosimiseks, hindamiseks või mõõtmiseks;

f)  L den (päevase-õhtuse-öise müra indikaator) — müra üldise häirivuse indikaator, nagu on määratletud I lisas;

g)  L day (päevase müra indikaator) — müra häirivuse indikaator päeva ajal, nagu on määratletud I lisas;

h) L evening (õhtuse müra indikaator) — müra häirivuse indikaator õhtusel ajal, nagu on määratletud I lisas;

i)  L night (öise müra indikaator) — und häiriva müra indikaator, nagu on määratletud I lisas;

j)  müra taseme-mõju suhe — seos müraindikaatori väärtuse ja kahjuliku mõju vahel;

k)  linnastu — liikmesriigi piiritletud territooriumi osa, kus elab üle 100 000 inimese ning mida selles liikmesriigis loetakse rahvastikutiheduse alusel linnapiirkonnaks;

l)  linnastu vaikne piirkond — pädeva asutuse piiritletud piirkond, kus näiteks mitte ühegi müraallika tekitatud müra ei ületa liikmesriigi kehtestatud teatud Lden väärtust või muu asjakohase müraindikaatori väärtust;

m)  vaikne piirkond maal — pädeva asutuse piiritletud piirkond, kus liiklus, tööstus või huvitegevus ei põhjusta häirivat müra;

n)  põhimaantee — liikmesriigi määratud piirkondlik, siseriiklik või rahvusvaheline tee, mida kasutab aastas üle kolme miljoni sõiduki;

o)  põhiraudtee — liikmesriigi määratud raudtee, mida kasutab aastas üle 30 000 rongi;

p)  põhilennujaam — liikmesriigi määratud tsiviillennujaam, kus on üle 50 000 liikumise aastas (liikumine on õhkutõusmine või maandumine), välja arvatud kerglennukite kasutamine üksnes koolituseesmärkidel;

q)  müra kaardistamine — andmete esitamine olemasolevate ja prognoositavate müraolukordade kohta müraindikaatorite abil, milles märgitakse kõik asjakohaste kehtivate piirväärtuste ületamised, mõjutatavate inimeste arv teatavas piirkonnas või teatava piirkonna elamute arv, mis teatavate müraindikaatorite väärtuste alusel on mürapiirkonnas;

r)  strateegiline mürakaart — kaart, mille abil antakse üldhinnang teatud piirkonna eri müraallikate tekitatud mürakoormuse kohta või antakse üldprognoos selle piirkonna kohta;

s)  piirväärtus — liikmesriigi kindlaksmääratud Lden ja Lnight ning vajaduse korral Lday ja Levening väärtus, mille ületamisel pädevad asutused kaaluvad, kas rakendada müratõrjemeetmeid; eri tüüpi müra (maantee-, raudtee-, õhuliiklus-, tööstusmüra jne), eri ümbruste ja eri müratundlikkusega elanike osas võivad kehtida eri piirväärtused; need võivad olla erinevad ka olemasolevate olukordade ja uute olukordade osas (kui olukord muutub müraallika või ümbruse kasutamise tõttu);

t)  tegevuskavad — müra ja selle mõju ohjamiseks, sealhulgas vajaduse korral müra vähendamiseks, ettenähtud kavad;

u)  akustiline kavandamine — tulevase müra kontrollimine kavandatud meetmete abil, näiteks maakasutuse kavandamine, liiklussüsteemide väljatöötamine, liikluse kavandamine, müra vähendamine heliisolatsiooni abil ja müraallikate kontrollimine;

v)  üldsus — üks või mitu füüsilist või juriidilist isikut ja vastavalt siseriiklikele õigusaktidele või tavadele nende ühendused, organisatsioonid või rühmad;

▼M3

w)  andmehoidla — Euroopa Keskkonnaameti hallatav infosüsteem, mis sisaldab keskkonnamürateavet ja andmeid, mis on kättesaadavad liikmesriikide juhitavatest riiklikest aruandlus- ja andmevahetussõlmedest.

▼B

Artikkel 4

Rakendamine ja kohustused

1.  Liikmesriigid määravad käesoleva direktiivi rakendamiseks kõikide asjakohaste tasandite pädevad asutused ja organid, sealhulgas asutused, kelle ülesandeks on:

a) koostada ja vajaduse korral kinnitada linnastute, põhimaanteede, põhiraudteede ja põhilennujaamade mürakaardid ja tegevuskavad;

b) koguda mürakaarte ja tegevuskavasid.

2.  Liikmesriigid teevad lõikes 1 osutatud teabe kättesaadavaks komisjonile ja üldsusele hiljemalt 18. juulil 2005.

Artikkel 5

Müraindikaatorid ja nende kohaldamine

1.  Liikmesriigid kohaldavad I lisas nimetatud müraindikaatoreid Lden ja Lnight artikli 7 kohase müra strateegilise kaardistamise ettevalmistamisel ja kontrollimisel.

Kuni muudetakse kohustuslikuks Lden ja Lnight määramise ühiste hindamismeetodite kasutamine, võivad liikmesriigid selleks kasutada kehtivaid siseriiklikke müraindikaatoreid ja nendega seotud andmeid, mis tuleks muundada eespool nimetatud indikaatoriteks. Need andmed ei tohi olla üle kolme aasta vanad.

2.  Liikmesriigid võivad kasutada täiendavaid müraindikaatoreid erijuhtumite puhul, mis on loetletud I lisa punktis 3.

3.  Akustilise kavandamise ja müra tsoneerimise jaoks võivad liikmesriigid kasutada muid müraindikaatoreid kui Lden ja Lnight.

4.  Hiljemalt 18. juulil 2005 edastavad liikmesriigid komisjonile informatsiooni kõikide nende territooriumil kehtivate või ettevalmistatavate asjakohaste piirväärtuste kohta, mis käsitlevad maanteeliikluse müra, raudteeliikluse müra, õhuliikluse müra lennuväljade ümbruses ja tööstusettevõtete müra, mis on väljendatud Lden ja Lnight ning vajaduse korral Lday ja Levening väärtustena ning millele on lisatud selgitused piirväärtuste rakendamise kohta.

Artikkel 6

Hindamismeetodid

1.  Lden ja Lnight väärtused määratakse II lisas määratletud hindamismeetodite abil.

▼M4

2.  Komisjonil on õigus võtta kooskõlas artikliga 12a vastu delegeeritud õigusakte II lisa muutmiseks, et kehtestada Lden ja Lnight määramise ühised hindamismeetodid.

▼B

3.  Kahjulikke mõjusid võib hinnata III lisas nimetatud müra taseme-mõju suhte abil.

▼M4

Komisjonil on õigus võtta kooskõlas artikliga 12a vastu delegeeritud õigusakte III lisa muutmiseks, et kehtestada kahjulike mõjude kindlaksmääramise ühised hindamismeetodid.

▼B

Artikkel 7

Müra strateegiline kaardistamine

1.  Liikmesriigid tagavad, et pädevad asutused koostavad ja vajaduse korral kinnitavad hiljemalt 30. juunil 2007 strateegilised mürakaardid olukorra kohta, mis oli eelneval kalendriaastal kõikides nende territooriumil asuvates üle 250 000 elanikuga linnastutes ja kõikidel põhimaanteedel, mida kasutab üle kuue miljoni sõiduki aastas, põhiraudteedel, mida kasutab üle 60 000 rongi aastas, ja nende territooriumi põhilennuväljadel.

Liikmesriigid informeerivad komisjoni hiljemalt 30. juunil 2005 ja seejärel iga viie aasta tagant kõikidest nende territooriumil asuvatest põhimaanteedest, mida kasutab üle kuue miljoni sõiduki aastas, põhiraudteedest, mida kasutab üle 60 000 rongi aastas, põhilennuväljadest ja üle 250 000 elanikuga linnastutest.

2.  Liikmesriigid võtavad vastu meetmed selle tagamiseks, et pädevad asutused koostavad või vajaduse korral kinnitavad hiljemalt 30. juunil 2012 ja seejärel iga viie aasta tagant strateegilised mürakaardid eelneva aasta olukorra kohta kõikides nende territooriumil asuvates linnastutes, kõikidel põhimaanteedel ja põhiraudteedel.

Hiljemalt 31. detsembril 2008 informeerivad liikmesriigid komisjoni kõikidest nende territooriumil asuvatest linnastutest, kõikidest põhimaanteedest ja põhiraudteedest.

3.  Strateegilised mürakaardid peavad vastama IV lisas ettenähtud miinimumnõuetele.

4.  Piirialade mürakaartide koostamisel teevad naaberliikmesriigid koostööd.

5.  Strateegilised mürakaardid vaadatakse läbi ja neisse tehakse muudatused vähemalt iga viie aasta tagant pärast nende valmimise kuupäeva.

Artikkel 8

Tegevuskavad

1.  Liikmesriigid tagavad, et hiljemalt 18. juuliks 2008 on pädevad asutused koostanud tegevuskavad, mille abil oma territooriumil müra ja selle mõjusid ohjata ja vajaduse korral müra vähendada:

a) kohtades, mis asuvad põhimaanteede lähedal, mida kasutab üle kuue miljoni sõiduki aastas, põhiraudteede lähedal, mida kasutab üle 60 000 rongi aastas, ja põhilennuväljade lähedal;

b) linnastutes, kus elab üle 250 000 elaniku. Niisugused kavade eesmärk on kaitsta ka vaikseid alasid müra suurenemise eest.

Pädevad asutused võivad otsustada, millised meetmed nendesse kavadesse lülitada, kuid eelkõige tuleks nende abil lahendada esmatähtsad ülesanded, mida võib kindlaks teha asjakohaste piirväärtuste ületamise või muude liikmesriigi valitud kriteeriumide abil, ja neid meetmeid peaks eelkõige kohaldama kõige tähtsamate müra strateegilisel kaardistamisel kindlaksmääratud alade suhtes.

2.  Liikmesriigid tagavad, et hiljemalt 18. juuliks 2013 on pädevad asutused koostanud tegevuskavad nende territooriumil asuvate linnastute, põhimaanteede ja põhiraudteede esmatähtsate ülesannete lahendamiseks, mida võib kindlaks teha piirväärtuste ületamise või muude liikmesriigi valitud kriteeriumide abil.

3.  Liikmesriigid informeerivad komisjoni lõigetes 1 ja 2 nimetatud muudest asjakohastest kriteeriumidest.

4.  Tegevuskavad peavad vastama V lisas esitatud miinimumnõuetele.

▼M3

5.  Tegevuskavad vaadatakse läbi ja kui praegune müraolukord on põhjalikult muutunud, tehakse neisse vajaduse korral muudatused; igal juhul vaadatakse need läbi vähemalt iga viie aasta tagant pärast tegevuskavade kinnitamise kuupäeva.

Läbivaatamised ja muudatused, mis esimese lõigu kohaselt tuleks teha 2023. aastal, lükatakse edasi ja need tuleb teha hiljemalt 18. juuliks 2024.

▼B

6.  Piirialade tegevuskavade koostamisel teevad naaberliikmesriigid koostööd.

7.  Liikmesriigid tagavad, et üldsusega konsulteeritakse tegevuskavade ettepanekute osas ning antakse võimalus varakult ja tõhusalt tegevuskavade ettevalmistamises ja läbivaatamises osaleda, et osalemise tulemused võetakse arvesse ja üldsust informeeritakse tehtud otsustest. Nähakse ette tähtajad, mis annavad üldsusele piisavalt aega igas etapis osaleda.

Kui kohustus korraldada üldsuse osalemine tuleneb üheaegselt käesolevast direktiivist ja muudest ühenduse õigusaktidest, võivad liikmesriigid ette näha selle ühise korraldamise, et vältida töö kattumist.

Artikkel 9

Üldsuse informeerimine

▼M3

1.  Liikmesriigid tagavad, et nende koostatud või, kui see on asjakohane, kinnitatud strateegilised mürakaardid ja tegevuskavad tehakse üldsusele kättesaadavaks ja neid levitatakse asjakohaste liidu õigusaktide kohaselt, eelkõige Euroopa Parlamendi ja nõukogu direktiivide 2003/4/EÜ ( 2 ) ning 2007/2/EÜ ( 3 ) kohaselt ning kooskõlas käesoleva direktiivi IV ja V lisaga, sealhulgas kasutada olevate infotehnoloogia vahendite abil.

▼B

2.  Informatsioon peab olema selge, arusaadav ja kergesti kättesaadav. Kõige tähtsamate punktide kohta tuleb esitada kokkuvõte.

Artikkel 10

Andmete kogumine ja avaldamine, mida teevad liikmesriigid ja komisjon

1.  Komisjon esitab hiljemalt 18. jaanuaril 2004 Euroopa Parlamendile ja komisjonile aruande, mis sisaldab ülevaate keskkonnamüra allikatega seotud kehtivate ühenduse meetmete kohta.

▼M3

2.  Liikmesriigid tagavad, et VI lisas nimetatud strateegilistest mürakaartidest ja tegevuskavade kokkuvõtetest saadud teave edastatakse komisjonile kuue kuu jooksul alates artiklites 7 ja 8 sätestatud kuupäevadest. Sel eesmärgil esitavad liikmesriigid komisjoni poolt rakendusaktidega loodavasse kohustuslikku andmehoidlasse teavet üksnes elektrooniliselt. Nimetatud rakendusaktid võetakse vastu kooskõlas artikli 13 lõikes 2 osutatud kontrollimenetlusega. Kui liikmesriik soovib teavet ajakohastada, kirjeldab ta ajakohastatud teabe andmehoidlale kättesaadavaks tegemisel erinevusi ajakohastatud ja esialgse teabe vahel ning ajakohastamise põhjuseid.

▼B

3.  Komisjon loob strateegilisest mürakaartidest saadud andmete alusel andmebaasi, et hõlbustada artiklis 11 nimetatud aruande koostamist ja muu tehnilise ja informatiivse töö tegemist.

4.  Komisjon esitab iga viie aasta tagant kokkuvõtva aruande strateegilistelt mürakaartidelt ja tegevuskavadest saadud andmete kohta. Esimene aruanne esitatakse 18. juuliks 2009.

Artikkel 11

Läbivaatamine ja aruandmine

1.  Komisjon esitab Euroopa Parlamendile ja nõukogule käesoleva direktiivi rakendamise aruande hiljemalt 18. juulil 2009.

2.  Aruandes hinnatakse eelkõige keskkonnamüraga seotud ühenduse lisameetmete vajadust ja vajaduse korral tehakse ettepanekuid rakendamisstrateegiate kohta järgmistes aspektides:

a) pikaajalised ja keskpikad eesmärgid keskkonnamüra all kannatavate isikute arvu vähendamiseks, võttes eelkõige arvesse kliima- ja kultuurierinevusi;

b) täiendavad meetmed konkreetsete allikate, eelkõige välistingimustes kasutatavate seadmete, transpordivahendite ja transpordi infrastruktuuride ning teatavat liiki tööstustegevuse tekitatud keskkonnamüra vähendamiseks, mis põhinevad juba rakendatud meetmetel või mille vastuvõtmist arutatakse;

c) maapiirkonna vaiksete piirkondade kaitse.

3.  Aruandes peab olema ühenduse akustilise keskkonna kvaliteedi ülevaade, mis põhineb artiklis 10 nimetatud andmetel ning milles võetakse arvesse teaduse ja tehnika arengut ning muud asjakohast informatsiooni. Kahjulike mõjude vähendamine ja kulutasuvus on kavandatavate strateegiate ja meetmete kõige tähtsamad valikukriteeriumid.

4.  Kui komisjon on esimesed strateegilised mürakaardid kätte saanud, kaalub ta uuesti:

 võimalust kasutada I lisa punkti 1 kohast 1,5meetrist kõrgusmõõtu piirkondades, kus on ühekorruselised majad,

 VI lisas nimetatud Lden ja Lnight väiksemat piirväärtust erineva tugevusega heliväljades, et hinnata nende inimeste arvu, kes müraga kokku puutuvad.

5.  Aruanne vaadatakse läbi iga viie aasta tagant, vajaduse korral sagedamini. See sisaldab hinnangut käesoleva direktiivi rakendamisele.

6.  Vajaduse korral lisatakse aruandele ettepanekud käesoleva direktiivi muutmiseks.

▼M4

Artikkel 12

Teaduse ja tehnika arenguga kohandamine

Komisjonil on õigus võtta kooskõlas artikliga 12a vastu delegeeritud õigusakte I lisa punkti 3 ning II ja III lisa muutmiseks, et kohandada neid tehnika ja teaduse arenguga.

▼M4

Artikkel 12a

Delegeeritud volituste rakendamine

1.  Komisjonile antakse õigus võtta vastu delegeeritud õigusakte käesolevas artiklis sätestatud tingimustel.

2.  Artikli 6 lõigetes 2 ja 3 ning artiklis 12 osutatud õigus võtta vastu delegeeritud õigusakte antakse komisjonile viieks aastaks alates 26. juulist 2019. Komisjon esitab delegeeritud volituste kohta aruande hiljemalt üheksa kuud enne viieaastase tähtaja möödumist. Volituste delegeerimist pikendatakse automaatselt samaks ajavahemikuks, välja arvatud juhul, kui Euroopa Parlament või nõukogu esitab selle suhtes vastuväite hiljemalt kolm kuud enne iga ajavahemiku lõppemist.

3.  Euroopa Parlament või nõukogu võivad artikli 6 lõigetes 2 ja 3 ning artiklis 12 osutatud volituste delegeerimise igal ajal tagasi võtta. Tagasivõtmise otsusega lõpetatakse otsuses nimetatud volituste delegeerimine. Otsus jõustub järgmisel päeval pärast selle avaldamist Euroopa Liidu Teatajas või otsuses nimetatud hilisemal kuupäeval. See ei mõjuta juba jõustunud delegeeritud õigusaktide kehtivust.

4.  Enne delegeeritud õigusakti vastuvõtmist konsulteerib komisjon kooskõlas 13. aprilli 2016. aasta institutsioonidevahelises parema õigusloome kokkuleppes ( 4 ) sätestatud põhimõtetega iga liikmesriigi määratud ekspertidega.

5.  Niipea kui komisjon on delegeeritud õigusakti vastu võtnud, teeb ta selle samal ajal teatavaks Euroopa Parlamendile ja nõukogule.

6.  Artikli 6 lõigete 2 ja 3 ning artikli 12 alusel vastu võetud delegeeritud õigusakt jõustub üksnes juhul, kui Euroopa Parlament või nõukogu ei ole kahe kuu jooksul pärast õigusakti Euroopa Parlamendile ja nõukogule teatavaks tegemist esitanud selle suhtes vastuväidet või kui Euroopa Parlament ja nõukogu on enne selle tähtaja möödumist komisjonile teatanud, et nad ei esita vastuväidet. Euroopa Parlamendi või nõukogu algatusel pikendatakse seda tähtaega kahe kuu võrra.

▼B

Artikkel 13

Komitee

1.  Komisjoni abistab direktiivi 2000/14/EÜ artikli 18 alusel loodud komitee.

2.  Kui viidatakse käesolevale lõikele, kohaldatakse otsuse 1999/468/EÜ artikleid 5 ja 7, võttes arvesse selle artiklis 8 sätestatut.

Otsuse 1999/468/EÜ artikli 5 lõikes 6 sätestatud tähtajaks kehtestatakse kolm kuud.

▼M4 —————

▼B

Artikkel 14

Õigusaktide ülevõtmine

1.  Liikmesriigid jõustavad käesoleva direktiivi täitmiseks vajalikud õigus- ja haldusnormid hiljemalt 18. juulil 2004. Nad teatavad sellest komisjonile.

Kui liikmesriigid need meetmed vastu võtavad, lisavad nad nendesse meetmetesse või nende meetmete ametliku avaldamise korral nende juurde viite käesolevale direktiivile. Sellise viitamise viisi näevad ette liikmesriigid.

2.  Liikmesriigid edastavad komisjonile käesoleva direktiiviga reguleeritavas valdkonnas nende poolt vastuvõetud siseriiklike õigusnormide teksti.

Artikkel 15

Jõustumine

Direktiiv jõustub Euroopa Ühenduste Teatajas avaldamise päeval.

Artikkel 16

Adressaadid

Käesolev direktiiv on adresseeritud liikmesriikidele.




I LISA

MÜRAINDIKAATORID,

millele viidatakse artiklis 5

1.    Päevase-õhtuse-öise müra taseme L den määratlus

Päevase-õhtuse-öise müra tase Lden detsibellides (dB) määratakse kindlaks järgmise valemi abil:

image

kus:

 Lday on standardis ISO 1996-2: 1987 määratletud A-korrigeeritud pikaajaline keskmine helirõhutase, mis määratakse kindlaks aasta kõikide päevaste aegade alusel,

 Levening on standardis ISO 1996-2: 1987 määratletud A-korrigeeritud pikaajaline keskmine helirõhutase, mis määratakse kindlaks aasta kõikide õhtuste aegade alusel,

 Lnight on standardis ISO 1996-2: 1987 määratletud A-korrigeeritud pikaajaline keskmine helirõhutase, mis määratakse kindlaks aasta kõikide öiste aegade alusel;

kus:

 päeva pikkus on 12 tundi, õhtu pikkus neli tundi ja öö pikkus kaheksa tundi. Liikmesriigid võivad õhtu pikkust lühendada ühe või kahe tunni võrra ja vastavalt pikendada päeva ja/või öö pikkust, kui seda kohaldatakse kõikidest allikatest tuleneva müra suhtes ja liikmesriigid informeerivad komisjoni kõikidest vaikimisi määratud võimaluste süstemaatilistest erinevustest,

 päeva alguse aja (ja järelikult ka õhtu alguse ja öö alguse aja) valib liikmesriik (seda kohaldatakse kõikidest allikatest tuleneva müra suhtes); vaikimisi määratud väärtused on 07.00-19.00, 19.00-23.00 ja 23.00-07.00 kohaliku aja järgi,

 aasta on müra taseme jälgimise aasta ja keskmine aasta ilmastikuolude osas;

ja kus:

 arvestatakse otsese heliga, kusjuures vaadeldava elamu välispiirdelt peegeldunud heli ei võeta arvesse (üldjuhul eeldab see mõõtmise puhul parandust 3 dB võrra).

Lden väärtuse hindamispunkti kõrgus sõltub eesmärgist:

 kui tehakse arvutusi müra strateegiliseks kaardistamiseks seoses mürakoormusega hoonete sees ja nende lähedal, peab hindamispunkt olema 4,0 ± 0,2 meetri (3,8-4,2 meetri) kõrgusel maapinnast mürale kõige avatumal välispiirdel; sel juhul loetakse mürale kõige avatumaks välispiiret, mis asub konkreetse müraallika vastas ja on sellele kõige lähemal; muudel juhtudel võib valida teistsugused hindamispunktid,

 kui tehakse mõõtmisi müra strateegiliseks kaardistamiseks seoses mürakoormusega hoonete sees ja nende lähedal, võib valida muu kõrguse, kuid mitte kunagi ei tohi mõõtmisi teha madalamal kui 1,4 meetrit maapinnast ning tulemused tuleb vastavusse viia 4 meetri kõrgusel tehtud tulemustega,

 muudel juhtudel, näiteks akustiliseks planeerimiseks ja müratsoonide määratlemiseks, võib valida muu kõrguse, mis aga ei tohi kunagi olla madalam kui 1,5 meetrit maapinnast, näiteks järgmistel juhtudel:

 

 maapiirkonnad, kus on ühekordsed majad,

 kohalike meetmete kavandamine, mille eesmärk on vähendada konkreetsete elamute mürakoormust,

 piiratud ala müra üksikasjalik kaardistamine, milles esitatakse üksikute elamute mürakoormus.

2.   Öise aja müra indikaatori määratlus

Öise aja müraindikaator Lnight on standardis ISO 1996-2: 1987 määratletud A-korrigeeritud pikaajaline keskmine helirõhutase, mis määratakse kindlaks aasta kõikide öiste aegade alusel;

kus:

 lõike 1 määratluse järgi on öö pikkus kaheksa tundi,

 lõike 1 määratluse järgi on aasta helide jälgimise aasta ja ilmastikuolude poolest keskmine aasta,

 kontrollitakse otsest heli lõike 1 määratluse kohaselt,

 hindamispunkt on sama mis Lden puhul.

3.   Täiendavad müraindikaatorid

Lisaks Lden ja Lnight väärtustele ja vajaduse korral Lday ja Levening väärtustele võib mõningatel juhtudel kasutada konkreetseid müraindikaatoreid ja nendega seotud piirväärtusi. Järgnevalt mõned näited:

 kontrollitav müraallikas töötab ainult väikese osa kontrollitavast ajast (näiteks alla 20 % kogu aasta päevastest aegadest, kogu aasta õhtustest aegadest või kogu aasta öistest aegadest),

 mürasündmuste keskmine arv ühel või enamal kontrollitaval ajal on väga väike (näiteks alla ühe sündmuse tunnis; mürasündmus võiks olla alla viie minuti kestev müra; näiteks mööduva rongi või ülelendava õhusõiduki müra),

 madalsagedusliku müra osatähtsus on suur,

 LAmax või SEL (heli ekspositsioonitase) indikaator öise aja kaitsmiseks kõige tugevama müra eest,

 lisakaitse nädalalõppudeks või teatavaks ajaks aastas,

 lisakaitse päevaseks ajaks,

 lisakaitse õhtuseks ajaks,

 müra pärineb mitmest müraallikast,

 maapiirkonna vaiksed piirkonnad,

 müra sisaldab tugevaid tonaalseid komponente,

 müra sisaldab impulsse.

▼M2




II LISA

MÜRAINDIKAATORITE HINDAMISE MEETODID

(Osutatud direktiivi 2002/49/EÜ artiklis 6)

1.   SISSEJUHATUS

Lden ja Lnight arvväärtused määratakse hindamispunktides arvutamise teel vastavalt 2. peatükis esitatud meetodile ja 3. peatükis kirjeldatud andmetele. Mõõtmisi võib teostada vastavalt 4. peatükile.

2.   ÜLDISED MÜRAHINDAMISMEETODID

2.1.    Üldsätted – maantee-, raudtee- ja tööstusmüra

2.1.1.    Indikaatorite, sagedusvahemike ja -ribade definitsioonid

Müraarvutused tehakse ►C1  sagedusvahemikus 63 Hz kuni 8 kHz oktaavribades ◄ . Sagedusribade kohta saadud tulemused esitatakse vastava sagedusintervalliga.

Maantee-, raudtee- ja tööstusmüra arvutused tehakse oktaavribades, välja arvatud raudteemüra allika helivõimsuse arvutused, mille puhul kasutatakse 1/3-oktaavriba. Oktaavribade tulemuste põhjal arvutatakse direktiivi 2002/49/EÜ artiklis 5 osutatud ja direktiivi I lisas esitatud definitsioonile vastav maantee-, raudtee- ja tööstusmüra päevane, õhtune ja öine A-korrigeeritud pikaajaline keskmine helirõhutase, summeerides kõigi sagedusribade väärtused:



image

(2.1.1)

kus

Ai on standardi IEC 61672-1 kohane A-korrektsioon,

i on sagedusriba indeks

ja T on päevale, õhtule või ööle vastav ajavahemik.

Müra parameetrid:



Lp

Helirõhutaseme hetkväärtus

[dB]

(vrd-t. 2 10–5 Pa)

LAeq,LT

Kõigist allikatest ja näivallikatest tingitud üldine pikaajaline helirõhutase L Aeq punktis R

[dB]

(vrd-t. 2 10–5 Pa)

LW

Punktallika (liikuv või seisev) in situ helivõimsuse tase

[dB]

(vrd-t. 10–12 W)

LW,i,dir

Suunatud in situ helivõimsuse tase i-sagedusriba kohta

[dB]

(vrd-t. 10–12 W)

LW′

Keskmine in situ helivõimsuse tase joonallika meetri kohta

[dB/m]

(vrd-t. 10–12 W)

Muud füüsikalised näitajad:



P

Helirõhu hetktaseme ruutkeskmine

[Pa]

p 0

Helirõhu võrdlustase = 2 10–5 Pa

[Pa]

W 0

Helivõimsuse võrdlustase = 10–12 W

[vatt]

2.1.2.    Kvaliteediraamistik

Sisendväärtuste täpsus

Kõik allika emissioonitaset mõjutavad sisendväärtused määratakse täpsusega, mis vastab allika emissiooni mõõtemääramatuse tasemele ± 2dB(A) (jättes kõik muud parameetrid muutumatuks).

Standardväärtuste kasutamine

Meetodi kohaldamise sisendandmed peavad vastama tegelikule kasutusele. Üldiselt ei ole lubatud kasutada sisendina standardväärtusi ega eeldusi. Standardväärtusi ja eeldusi on lubatud kasutada sisendina juhul, kui tegelike andmete kogumiseks tuleks teha ebaproportsionaalselt suuri kulutusi.

Arvutusteks kasutatava tarkvara kvaliteet

Arvutuste tegemiseks kasutatava tarkvara kohta tuleb tõendada, et see vastab käesolevas dokumendis kirjeldatud meetoditele. Tõendamiseks kontrollitakse arvutustulemuste vastavust näitjuhtudele.

2.2.    Maanteemüra

2.2.1.    Allika kirjeldus

Sõidukite klassifikatsioon

Maanteemüra allika kindlakstegemiseks ühendatakse liiklusvoo osaks olevate kõigi sõidukite müraemissioon. Nimetatud sõidukid rühmitatakse nende müraemissiooni tunnuste alusel viide kategooriasse.

1. kategooria

:

kerged mootorsõidukid

2. kategooria

:

keskmise raskusega sõidukid

3. kategooria

:

rasked sõidukid

4. kategooria

:

kaherattalised mootorsõidukid

5. kategooria

:

avatud kategooria

Kaherattaliste mootorsõidukite kategoorias määratletakse kaks eraldi alarühma, üks mopeedide ja üks võimsamate mootorrataste jaoks, kuna neid kasutatakse väga erinevates sõidurežiimides ja nende arvud on tavaliselt väga varieeruvad.

Esimese nelja kategooria kasutamine on kohustuslik ja viienda kategooria kasutamine on vabatahtlik. See on ette nähtud tulevikus välja töötatavate uute sõidukite jaoks, mille müraemissioon on varasemaga võrreldes nii erinev, et nõuab uue kategooria defineerimist. Kõnealusesse kategooriasse võiksid kuuluda näiteks elektri- ja hübriidsõidukid või muud tulevikus välja töötatavad sõidukid, mis erinevad oluliselt 1.–4. kategooria sõidukitest.

Eri sõidukiklasside üksikasjad on esitatud tabelis [2.2.a].



Tabel [2.2.a]

Sõidukiklassid

Kategooria

Nimetus

Kirjeldus

Sõiduki kategooria vastavalt EÜ

kogu sõiduki tüübikinnitusele (1)

1

Kerged mootorsõidukid

Sõiduautod, kaubikud ≤ 3,5 t, linnamaasturid, (2) universaalsõidukid, (3) sh haagis- ja autoelamud

M1 ja N1

2

Keskmise raskusega sõidukid

Keskmise raskusega sõidukid, kaubikud > 3,5 t, bussid, mootorelamud jne, millel on kaks silda ja tagasillas kaks rattapaari.

M2, M3 ja N2, N3

3

Rasked sõidukid

Raskeveokid, turismiautod ja bussid, millel on kolm või enam silda

M2 ja N2 koos haagisega, M3 ja N3

4

Kaherattalised mootorsõidukid

4a

Kahe-, kolme- ja neljarattalised mopeedid

L1, L2, L6

4b

Külghaagisega ja ilma selleta mootorrattad, kolmrattad ja nelirattad

L3, L4, L5, L7

5

Avatud kategooria

Defineeritakse vastavalt tulevikus tekkivatele vajadustele

(1)   Euroopa Parlamendi ja nõukogu direktiiv 2007/46/EÜ, 5. september 2007, millega kehtestatakse raamistik mootorsõidukite ja nende haagiste ning selliste sõidukite jaoks mõeldud süsteemide, osade ja eraldi seadmestike kinnituse kohta (ELT L 263, 9.10.2007, lk 1).

(2)   Ingl k Sport Utility Vehicles, SUV.

(3)   Ingl k Multi-Purpose Vehicles, MPV.

Ekvivalentsete heliallikate arv ja paiknemine

Kõnealuses meetodis vastab igale sõidukile (kategooriad 1, 2, 3, 4 ja 5) üks punktallikas, mille müra kiirgub 2π ulatuses ühtlaselt maapinna peal olevasse poolruumi. Esimest peegeldust teepinnalt võetakse arvesse kaudselt. Vastavalt joonisele [2.2.a] asub kõnealune punktallikas teepinnast 0,05 m kõrgusel.

image

Liiklusvoogu kujutatakse joonallikana. Mitme sõidurajaga tee modelleerimisel peaks ideaaljuhul iga sõidurada olema esindatud sõiduraja keskel paikneva joonallikaga. On lubatud modelleerida üks joonallikas kahesuunalise tee keskele või üks joonallikas mitmerealise sõidutee kohta välimisele sõidurajale.

Helivõimsuse emissioon

Allika helivõimsuse tase määratakse poolvabas väljas ja seega sisaldab helivõimsus vahetult modelleeritava allika all asuvalt pinnalt tekkiva peegelduse mõju, kui selle vahetus ümbruses ei ole muid häirivaid objekte peale peegeldava teepinna, mis ei asu vahetult modelleeritava allika all.

Liiklusvoo müraemissiooni kujutatakse joonallikana, mida iseloomustab suunatud helivõimsuse tase ühe meetri kohta igas sagedusribas. See vastab liiklusvoos olevate üksiksõidukite müraemissioonide summale, kui võtta arvesse aega, mille jooksul sõidukid vaadeldavas teelõigus viibivad. Üksiku sõiduki kujutamiseks liiklusvoos on vaja kasutada liiklusvoo mudelit.

Eeldusel, et ühes tunnis liiguvad Qm m kategooria sõidukit ühtlases liiklusvoos keskmise kiirusega vm [km/h], leitakse joonallika suunatud helivõimsuse tase meetri kohta sagedusribas i (LW′, eq,line,i,m ) järgmise valemiga:



image

(2.2.1)

kus LW,i,m on ühe sõiduki suunatud helivõimsus. LW′,m väljendatakse detsibellides (võrdlustase: 10–12 W/m). Nimetatud helivõimsuse tasemed arvutatakse ►C1  iga oktaavriba i kohta vahemikus 63 Hz kuni 8 kHz ◄ .

Liiklusvoo andmed Qm väljendatakse aasta keskmisena ühe tunni, ajaperioodi (päev, õhtu, öö), sõidukiklassi ja joonallika kohta. Kõigis kategooriates kasutatakse liiklusloenduse või liiklusmudelite abil leitud andmeid liiklusvoo kohta.

Kiirus vm on iga sõidukikategooria tüüpkiirus: enamikul juhtudel kas suurim lubatud sõidukiirus vastaval teelõigul või vaadeldava sõidukikategooria suurim lubatud kiirus olenevalt sellest, kumb on väiksem. Kui kohalikud mõõtmisandmed puuduvad, kasutatakse sõidukikategooria suurimat lubatud kiirust.

Eeldatakse, et kõik m kategooria sõidukid liiguvad liiklusvoos sama kiirusega vm , mis on vastava kategooria sõidukite voo keskmine kiirus.

Maanteesõiduk modelleeritakse matemaatiliste valemitega, millega kirjeldatakse kahte peamist müraallikat:

1. rehvi ja teepinna kokkupuutel tekkiv veeremüra;

2. sõiduki käitusseadmete (mootor, väljalaskesüsteem jne) tekitatud käitusmüra.

Aerodünaamiline müra arvestatakse veeremüra hulka.

Kergete, keskmiste ja raskete mootorsõidukite (1., 2. ja 3. kategooria) koguhelivõimsus vastab veeremis- ja käitusmüra energeetilisele summale. Seega leitakse joonallikate m = 1, 2 ja 3 koguhelivõimsuse tase järgmise valemiga:



image

(2.2.2)

kus LWR,i,m on veeremüra helivõimsuse tase ja LWP,i,m on käitusmüra helivõimsuse tase. See kehtib kõigis kiirusevahemikes. Kiirusel alla 20 km/h loetakse helivõimsuse tase kattuvaks tasemega, mis on valemi abil leitud kiiruse vm = 20 km/h kohta.

Kaherattaliste sõidukite (4. kategooria) mürana arvestatakse ainult käitusmüra:



LW,i,m = 4 (vm = 4 ) = LWP,i,m = 4 (vm = 4 )

(2.2.3)

See kehtib kõigis kiirusevahemikes. Kiirusel alla 20 km/h loetakse helivõimsuse tase kattuvaks tasemega, mis on valemi abil leitud kiiruse vm = 20 km/h kohta.

2.2.2.    Standardtingimused

Allika valemid ja tegurid kehtivad järgmiste standardtingimuste korral:

 sõiduki konstantne kiirus;

 tasane teepind;

 õhutemperatuur τref = 20 °C;

 teepinna virtuaalne standardkate, mille näitajate aluseks võetakse 2–7 aasta vanuse piirkonnale iseloomuliku hooldatusega tiheda asfaltbetooni 0/11 ja killustikmastiksasfaldi 0/11 keskväärtused;

 kuiv teepind;

 naastrehve ei kasutata.

2.2.3.    Veeremüra

Üldvalem

Sõidukiklassi m = 1, 2 ja 3 veeremüra helivõimsuse tase sagedusribas i leitakse järgmise valemiga:



image

(2.2.4)

Suurused AR,i,m ja BR,i,m esitatakse oktaavribades iga sõidukikategooria ja standardkiiruse vref = 70 km/h kohta. ΔLWR,i,m on selliste parandite summa, mida kasutatakse veeremüra emissiooni arvutamisel, et võtta arvesse standardtingimustest erinevaid konkreetse tee või sõiduki tingimusi:



ΔLWR,i,m = ΔLWR,road,i,m + ΔLstuddedtyres,i,m + ΔLWR,acc,i,m + ΔLW,temp

(2.2.5)

ΔLWR,road,i,m vastab mõjule, mida avaldab veeremürale punktis 2.2.2 määratletud virtuaalsest standardkattest erinevate akustiliste omadustega teekate. See hõlmab mõju nii müra levimisele kui ka selle tekkimisele.

ΔLstudded tyres,i,m on parand, mida kasutatakse naastrehvidega varustatud kergete sõidukite tekitatud suurema veeremüra arvessevõtmiseks.

ΔLWR,road,i,m on parand, millega võetakse arvesse fooriga ristmiku või ringristmiku mõju veeremürale. Selles kajastub kiirusemuutuste mõju mürale.

ΔLW,temp on parandusliige, mida kasutatakse juhul, kui keskmine temperatuur τ erineb standardtemperatuurist τref = 20 °C.

Parand naastrehvide jaoks

Kui igal aastal kasutab märkimisväärne arv liiklusvoos sõitvaid kergeid sõidukeid mitu kuud naastrehve, tuleb arvesse võtta sellest tingitud mõju veeremürale. Iga naastrehvidega varustatud kategooria m = 1 sõiduki kohta leitakse kiirusest sõltuv veeremüra emissiooni suurenemine järgmise valemiga:



Δstud,i (v) = left accolade

ai + bi × lg(50/70) kui v < 50 km/h

(2.2.6)

ai + bi × lg(v/70) kui 50 ≤ v ≤ 90 km/h

ai + bi × lg(90/70) kui v > 90 km/h

kus tegurid ai ja bi esitatakse iga oktaavriba kohta.

Veeremüra emissiooni suurenemise arvutamisel võetakse arvesse naastrehvidega kergete sõidukite osakaalu ja naastrehvide kasutamise piiratud ajavahemikku Ts (kuudes) aasta jooksul. Kui Qstud,ratio on ajavahemikus Ts (kuudes) naastrehve kasutavate sõidukite osakaal kõigist kergetest sõidukitest ühe tunni jooksul, siis väljendatakse naastrehvidega varustatud sõidukite aasta keskmist osakaalu ps järgmiselt:



image

(2.2.7)

Seda arvestades leitakse kategooria m = 1 sõidukitel naastrehvide kasutamise tõttu veeremüra emissiooni jaoks sagedusribas i kasutatav parand järgmiselt:



image

(2.2.8)

Ülejäänud kategooriate sõidukite puhul parandit ei kasutata:



ΔLstuddedtyres,i,m ≠ 1 = 0

(2.2.9)

Õhutemperatuuri mõju veeremüra parandusele

Õhutemperatuur mõjutab veeremüra emissiooni; veeremüra helivõimsuse tase väheneb õhutemperatuuri tõustes. Vastava mõju arvessevõtmiseks kasutatakse teekatte parandit. Tavaliselt arvutatakse teekatte parandite väärtused nii, et need vastavad õhutemperatuurile τref = 20 °C. Kui aasta keskmine õhutemperatuur °C on sellest erinev, parandatakse teekattest tingitud müra väärtust parandiga:



ΔLW,temp,m (τ) = Km × (τref – τ)

(2.2.10)

Parand on plussmärgiga (müra suureneb) alla 20 °C temperatuuri korral ja miinusmärgiga (müra väheneb) sellest kõrgemal temperatuuril. Tegur K sõltub teekatte ja rehvide omadustest ning on üldiselt teatud määral sõltuv sagedusest. Kõigi teekatete puhul kasutatakse üldtegurit Km = 1 = 0,08 dB/°C kergete sõidukite (1. kategooria) korral ja Km = 2 = Km = 3 = 0,04 dB/°C raskemate sõidukite korral (2. ja 3. kategooria). Parandit kasutatakse samal viisil kõigis oktaavribades vahemikus 63 kuni 8 000 Hz.

2.2.4.    Käitusmüra

Üldvalem

Käitusmüra emissioon sisaldab kogu müra, mis pärineb mootorist, väljalaskesüsteemist, käigukastist, õhuvõtusüsteemist jne. Klassi m kuuluva sõiduki käitusmüra võimsustase sagedusribas i leitakse järgmise valemiga:



image

(2.2.11)

Suurused AP,i,m ja BP,i,m esitatakse oktaavribades iga sõidukikategooria ja standardkiiruse vref = 70 km/h kohta.

ΔLWP,i,m on parandite summa, mida kohaldatakse käitusmüra emissiooni suhtes, et võtta arvesse standardtingimustest erinevaid konkreetseid sõidu- või piirkondlikke tingimusi:



ΔLWP,i,m = ΔLWP,road,i,m + ΔLWP,grad,i,m + ΔLWP,acc,i,m

(2.2.12)

ΔLWP,road,i,m on parand, millega võetakse arvesse teekattes toimuva helineeldumise mõju käitusmürale. Arvutus tehakse vastavalt punktile 2.2.6.

ΔLWP,acc,i,m ja ΔLWP,grad,i,m on tegurid, millega võetakse arvesse teekallete ning ristmikel toimuva kiirenduse ja aeglustuse mõju. Need arvutatakse vastavalt punktide 2.2.4 ja 2.2.5 kohaselt.

Teekallete mõju

Teekalle avaldab sõiduki müraemissioonile kahesugust mõju: esiteks mõjutab see sõiduki kiirust ja selle kaudu veeremis- ja käitusmüra emissiooni; teiseks mõjutab see mootori koormust ja valitud käigust sõltuvat mootori kiirust ning selle kaudu sõiduki käitusmüra emissiooni. Käesolevas jaotises eeldatakse, et kiirus on ühtlane, ja käsitletakse ainult kallete mõju käitusmürale.

Teekalde mõju käitusmürale võetakse arvesse parandiga ΔLWP,grad,m , mis on kaldeprotsendi s [ %], sõiduki kiiruse vm [km/h] ja sõidukiklassi m funktsioon. Kahesuunalise liiklusvoo korral tuleb voog jagada kaheks osaks ning rakendada poolele voost ülesmäge ja teisele poolele allamäge suunduva liikluse parandit. Parandit kasutatakse ühesugusel viisil kõigis oktaavribades:

Kui m = 1



ΔLWP,grad,i,m = 1 (vm ) = left accolade

image

kui s < – 6 %

(2.2.13)

0

kui – 6 % ≤ s ≤ 2 %

image

kui s > 2 %

Kui m = 2



ΔLWP,grad,i,m = 2 (vm ) = left accolade

image

kui s < – 4 %

(2.2.14)

0

kui – 4 % ≤ s ≤ 0 %

image

kui s > 0 %

Kui m = 3



ΔLWP,grad,i,m = 3 (vm ) = left accolade

image

kui s < – 4 %

(2.2.15)

0

kui – 4 % ≤ s ≤ 0 %

image

kui s > 0 %

Kui m = 4



ΔLWP,grad,i,m = 4 = 0

(2.2.16)

Parandiga ΔLWP,grad,m võetakse kaudselt arvesse kalde mõju kiirusele.

2.2.5.    Sõidukite kiirenduse ja aeglustuse mõju

Fooriga ristmike ja ringristmike ees ja järel asuvate lõikude puhul kasutatakse vastavalt allpool esitatud kirjeldusele parandit, et võtta arvesse kiirenduse ja aeglustuse mõju.

Veeremüra parand ΔLWR,acc,m,k ja käitusmüra parand ΔLWP,acc,m,k on punktallika ning sellele vastava joonallika ja teise joonallika lähima lõikumiskoha vahelise kauguse x [m] lineaarfunktsioonid. Neid kasutatakse ühesugusel viisil kõigis oktaavribades:



image

(2.2.17)

image

(2.2.18)

Tegurid CR,m,k ja CP,m,k sõltuvad ristmiku liigist k (k = 1 on fooriga ristmik; k = 2 on ringristmik) ja esitatakse iga sõidukikategooria kohta. Parandusega võetakse arvesse ristmikule lähenemisel või sellest eemaldumisel toimuvat kiiruse muutust.

Kaugusel |x| ≥ 100 m võetakse ΔLWR,acc,m,k = ΔLWP,acc,m,k = 0.

2.2.6.    Teekatte liigi mõju

Üldpõhimõtted

Kui teekatte akustilised omadused erinevad standardkatte omadustest, tuleb nii veeremüra kui ka käitusmüra puhul kasutada spektraalparandit.

Veeremüra puhul kasutatav teekatte parand leitakse valemiga



image

(2.2.19)

kus

αi,m on standardkiirusel vref kategooria m (1, 2 või 3) sõidukite suhtes sagedusribas i kasutatav spektraalparand detsibellides (dB).

βm on kiiruse mõju kategooria m (1, 2 või 3) sõidukite veeremüra vähenemisele ja see on kõigis sagedusribades ühesugune.

Käitusmüra suhtes kohaldatav teekatte parand leitakse valemiga:



ΔLWP,road,i,m = min{αi,m ;0}

(2.2.20)

Heli neelavad teekatted vähendavad käitusmüra, aga mitteneelavad katted müra ei suurenda.

Vanuse mõju teekatte müraomadustele

Teekatete müranäitajad varieeruvad sõltuvalt tee vanusest ja hooldatuse tasemest ning enamasti muutub müra aja jooksul valjemaks. Käesolevas meetodis on teekatte parameetrid tuletatud selliselt, et need oleksid tüüpilised, arvestades vastava teekatte liigi keskmisi akustilisi omadusi tüüpilise kasutusea jooksul ja eeldusel, et teed hooldatakse nõuetekohaselt.

2.3.    Raudteemüra

2.3.1.    Allika kirjeldus

Sõidukite klassifikatsioon

Käesoleva müraarvutusmeetodi kasutamisel käsitatakse sõidukina mis tahes üksikut rongi koosseisu kuuluvat veeremiüksust (tavaliselt vedur, mootor-reisivagun, veetav reisivagun või kaubavagun), mida saab eraldi teisaldada ja mille saab ülejäänud rongist eraldada. Rongis lahutamatult kokku kuuluvate, näiteks ühist pöördvankrit kasutavate veeremiüksuste puhul võivad esineda teatud eritingimused. Käesoleva arvutusmeetodi kohaldamisel käsitatakse kõiki selliseid veeremiüksusi ühe sõidukina.

Käesoleva arvutusmeetodi kohaldamisel käsitatakse rongi kui kokkuhaagitud sõidukite rida.

Tabelis [2.3.a] esitatakse ühtne sõnavara, millega kirjeldatakse allikate andmebaasis sisalduvaid sõidukite liike. Selles loetletakse asjaomased tunnusetähised, mida kasutatakse sõidukite täielikuks liigitamiseks. Nimetatud tunnusetähised vastavad sellistele sõiduki omadustele, mis mõjutavad akustilist suunatud helivõimsust modelleeritud ekvivalentse joonallika ühe meetri kohta.

Iga liigi puhul kasutatav sõidukite arv tehakse kindlaks iga raudteelõigu ja iga ajavahemiku kohta, mida müraarvutuses kasutatakse. Seda väljendatakse sõidukite keskmise arvuna ühe tunni kohta, mille leidmiseks jagatakse antud ajavahemikus lõiku läbinud sõidukite koguarv ajavahemiku kestusega tundides (nt 24 sõidukit 4 tunni jooksul tähendab 6 sõidukit tunnis). Iga raudteelõigu andmestikus kasutatakse kõiki seda lõiku läbivate sõidukite liike.



Tabel [2.3.a]

Raudteesõidukite liigitus ja tunnusetähised

Number

1

2

3

4

Tunnusetähis

Sõiduki liik

Telgede arv sõiduki kohta

Piduritüüp

Rattamüra vähendusmeede

Tunnustähise selgitus

Sõiduki liiki tähistav täht

Tegelik telgede arv

Piduritüüpi tähistav täht

Müra vähendusmeetme liiki tähistav täht

Võimalikud tunnusetähised

h

kiirsõiduk (> 200 km/h)

1

c

malmklots

n

meede puudub

m

mootor-reisivagun

2

k

liitmaterjalist või paagutatud metallklots

d

mürasummutid

p

veetav reisivagun

3

n

veerepinna klotsita pidur, nt ketas-, trummel-, magnetpidur

s

ekraanid

c

linnatrammi või kerge metroorongi iseliikuv või veetav vagun

4

 

o

muu

d

diiselvedur

jne

 

 

e

elektrivedur

 

 

 

a

täpsustamata kaubaveosõidukid

 

 

 

o

muu (nt hooldussõidukid jne)

 

 

 

Rööbasteede liigitus ja kandetarind

Olemasolevad rööbasteed võivad üksteisest erineda, kuna nende akustilisi omadusi mõjutavad ja iseloomustavad mitmed elemendid. Käesolevas meetodis kasutatavad rööbasteede liigid on esitatud tabelis [2.3.b]. Mõned elemendid avaldavad akustilistele omadustele suurt mõju, kuid teiste mõju on üksnes kaudne. Üldiselt mõjutavad raudtee müraemissiooni kõige rohkem järgmised elemendid: rööpapea karedus, rööpapadja jäikus, rööbastee alus, rööpajätked ja rööbastee kõveruse raadius. Teise variandina võib määrata rööbastee üldised omadused ning sel juhul on kaks akustiliselt olulist tunnust – standardi ISO 3095 kohane rööpapea karedus ja rööbastee sumbumisnäitaja, millele lisaks kasutatakse rööbastee kõveruse raadiust.

Teelõik tähendab raudteeliini, jaama või depoo ühe rööbastee kindlat osa, millel on kogu pikkuses samad rööbastee füüsikalised omadused ja põhikomponendid.

Tabelis [2.3.b] esitatakse ühtne sõnavara, millega kirjeldatakse allikate andmebaasis sisalduvaid rööbasteede liike.



[Tabel 2.3.b]

Number

1

2

3

4

5

6

Tunnusetähis

Rööbastee alus

Rööpapea karedus

Rööpapadja tüüp

Lisameetmed

Rööpajätked

Kõverus

Tunnustähise selgitus

Rööbastee aluse tüüp

Kareduse näitaja

Tähistab akustilise jäikuse määra

Müra summutavat seadet tähistav täht

Jätkete olemasolu ja vahekaugus

Kõveruse raadius meetrites

Lubatud koodid

B

Täiteaine

E

Hästi hooldatud ja väga sile

S

Pehme

(150–250 MN/m)

N

Puudub

N

Puudub

N

Sirge rööbastee

S

Plaatalus

M

Tavaliselt hooldatud

M

Keskmine

(250–800 MN/m)

D

Rööbaste mürasummuti

S

Üks jätke või pööre

L

Väike

(1 000 – 500 m)

L

Täiteainega sild

N

Halvasti hooldatud

H

Jäik

(800 – 1 000 MN/m)

B

Madal müratõke

D

Kaks jätket või pööret 100 m kohta

M

Keskmine

(alla 500 m ja üle 300 m)

N

Täiteaineta sild

B

Hooldamata ja halvas seisukorras

 

A

Heli neelav plaat plaatalusel

M

Rohkem kui kaks jätket või pööret 100 m kohta

H

Suur

(alla 300 m)

T

Süvendalus

 

 

E

Rööpasüvend

 

 

O

Muu

 

 

O

Muu

 

 

Ekvivalentsete heliallikate arv ja paiknemine

image

Müra erinevad ekvivalentsed joonallikad paiknevad eri kõrgustel rööbaste keskjoone kohal. Kõik kõrgused on arvestatud kahe rööpa pealispindade puutetasandi suhtes.

Ekvivalentsete allikate hulka kuuluvad erinevad füüsikalised allikad (indeks p). Nimetatud füüsikalised allikad jagunevad kategooriatesse vastavalt müra tekkimise mehhanismile ning kategooriad on järgmised: 1) veeremüra (mis võib lisaks rööbaste, rööbastee aluse ja rataste vibratsioonile hõlmata ka kaubaveosõidukite pealisosa tekitatavat müra); 2) veomüra; 3) aerodünaamiline müra; 4) löögimüra (ülesõitude, pöörmete ja ristumiskohtade juures); 5) vilin ja 6) lisamõjuritest (nt sillad ja viaduktid) tingitud müra.

1) Veeremüra tekib rataste ja rööpapea kareduse tagajärjel ja see levib kolme edastustee kaudu müra kiirgavatele pindadele (rööpad, rattad ja pealisosa). Selle allika kõrguseks loetakse h = 0,5 m (kiirgavad pinnad A) ning see esindab rööbastee, sealhulgas rööbaste pinna ja eriti plaatalusel rööbastee (vastavalt levikuosale) müra osakaalu, rataste müra osakaalu ja sõiduki pealisosa (kaubarongides) müra osakaalu kogumüras.

2) Veomüra ekvivalentse allika kõrgus võib olla vahemikus 0,5 m (allikas A) kuni 4,0 m (allikas B) sõltuvalt asjaomase komponendi füüsilisest asukohast. Hammasülekanded, elektrimootorid ja muud sellised müraallikad asuvad sageli telje tasapinnal ehk 0,5 m kõrgusel (allikas A). Õhurestid ja jahutussüsteemi väljundid võivad asuda erineval kõrgusel; diiselmootoriga sõidukite väljalaskeavad asuvad sageli katuse tasapinnal ehk 4,0 m kõrgusel (allikas B). Muud veomüra allikad, nagu ventilaatorid või diiselmootoriplokid, võivad asuda 0,5 m (allikas A) või 4,0 m (allikas B) kõrgusel. Kui allika täpne kõrgus jääb mudelkõrguste vahele, jaotatakse helienergia proportsionaalselt sellele lähimate allikakõrguste vahel.

Nimetatud põhjusel kasutatakse meetodis kahte allikakõrgust, milleks on 0,5 m (allikas A) ja 4,0 m (allikas B), ning nendega seotud ekvivalentne helivõimsus jaotatakse nende vahel vastavalt allikate konkreetsele paiknemisele asjaomasel veeremiliigil.

3) Aerodünaamilise müra mõju arvestatakse 0,5 m kõrgusel (esindab kaitsekatete ja ekraanide mõju, allikas A) ja 4,0 m kõrgusel (kogu katuseseadmestiku ja pantograafi modelleeritud mõju, allikas B) asuva allika suhtes. Pantograafi mõju arvestamiseks valitud kõrgus 4,0 m on tuntud kui lihtsustatud mudel ning selle kasutamist tuleb hoolikalt kaaluda, kui eesmärk on arvutada välja müratõkke piisav kõrgus.

4) Löögimüra mõju arvutatakse 0,5 m kõrgusel (allikas A).

5) Vilina mõju arvutatakse 0,5 m kõrgusel (allikas A).

6) Sillamüra mõju arvutatakse 0,5 m kõrgusel (allikas A).

2.3.2.    Helivõimsuse emissioon

Üldvalemid

Sarnaselt maanteemüra mudeliga kirjeldab raudteemüra mudel müra helivõimsuse emissiooni, mille tekitavad ühiselt konkreetne sõidukiliik ja rööbastee tüüp, mis vastavad sõidukite ja rööbasteede liigituses kirjeldatud nõudmistele. Emissiooni väljendatakse helivõimsuse tasemena ühe sõiduki kohta (LW,0).

Iga rööbastee liiklusvoo müraemissiooni kujutatakse kahe joonallikana, mida iseloomustab suunatud helivõimsuse tase meetri kohta igas sagedusribas. See vastab liiklusvoos mööduvate üksiksõidukite müraemissioonide summale ning kui tegemist on erijuhuga, mille korral sõidukid seisavad, võetakse arvesse aega, mille jooksul sõidukid vaadeldavas raudteelõigus viibivad.

Igal kindlat tüüpi rööbasteel (j) liikuvate kõigi sõidukite suunatud helivõimsus meetri ja sagedusriba kohta leitakse

 igas sagedusribas (i),

 iga antud allikakõrguse (h) kohta (0,5 m kõrgusel asuvatel allikatel h = 1 ja 4,0 m kõrgusel asuvatel allikatel h = 2)

ning on kõigi konkreetsel teelõigul j liikuvate sõidukite kõigi mürasündmuste energiate summa. Nimetatud mürasündmusi tekitavad

 kõik sõidukiliigid (t)

 oma erinevatel kiirustel (s)

 kindlatel käitustingimustel (konstantne kiirus) (c)

 iga füüsikalise allikaliigi kohta (veeremüra, löögimüra, vilin, veomüra, aerodünaamiline müra ja täiendavate mõjuallikate, näiteks silla müra) (p).

Suunatud helivõimsuse ühele meetrile vastava taseme (levikuosa sisendnäitaja) arvutamiseks kasutatakse teelõigul j liikuvate sõidukite liikide keskmise jaotuse tõttu järgmist valemit:



image

(2.3.1)

kus

Tref

=

standardajavahemik, mille vältel kulgenud keskmist liiklusvoogu võetakse arvesse;

X

=

olemasolevatest i, t, s – i, c ja p väärtustest saadavate kombinatsioonide koguarv teelõigu j kohta;

t

=

teelõigul j liikuvate sõidukiliikide indeks;

s

=

rongi kiiruse indeks: indeksite arv võrdub teelõigul j esinevate erinevate keskmiste rongikiiruste arvuga;

c

=

sõidurežiimi indeks: 1 (konstantne kiirus), 2 (töötava mootoriga seismine);

p

=

füüsikaliste allikaliikide indeks: 1 (veere- ja löögimüra), 2 (vilin kurvis), 3 (veomüra), 4 (aerodünaamiline müra), 5 (lisamõjurid);

LW′,eq,line,x

=

teelõigu j indeksite t, s, c, p x-ndale kombinatsioonile vastav suunatud helivõimsus joonallika meetri kohta.

Kui eeldada, et ühtlases liiklusvoos liiguvad Q sõidukit tunnis keskmise kiirusega v, asub raudteelõigu pikkusühikul igal ajahetkel keskmiselt Q/v sõidukit. Ühe meetri suunatud helivõimsusena LW′,eq,line esitatav sõidukivoo müraemissioon [dB/m] (võrdlustase 10–12 W)) arvutatakse valemiga



image (kui c = 1)

(2.3.2)

kus

  Q on teelõigul j ühes tunnis liikuvate sõidukite keskmine arv sõidukiliigi t , keskmise rongikiiruse s ja sõidurežiimi c kohta;

  v on sõidukite kiirus teelõigul j sõidukiliigi t ja keskmise rongikiiruse s kohta;

  LW,0,dir on ühe sõiduki tekitatava teatava müraliigi (veere-, löögi-, vilina-, pidurdus-, veo-, aerodünaamilise, muude mõjurite müra) suunatud helivõimsuse tase suundades ψ, φ, mis määratakse sõiduki liikumissuuna suhtes (vt joonis [2.3.b]).

Seisva allika, näiteks töötava mootoriga paigal seisva sõiduki korral eeldatakse, et sõiduk seisab ajavahemiku Tidle jooksul paigal teelõigus, mille pikkus on L. Kui Tref on müra hindamise standardajavahemik (nt 12 tundi, 4 tundi, 8 tundi), leitakse suunatud helivõimsuse tase vastava teelõigu pikkusühiku kohta järgmise valemiga:



image (kui c = 2)

(2.3.4)

Üldiselt leitakse iga konkreetse allika suunatud helivõimsus järgmiselt:



LW,0,dir,i (ψ,φ) = LW,0,i + ΔLW,dir,vert,i + ΔLW,dir,hor,i

(2.3.5)

kus

  ΔLW,dir,vert,i on vertikaalse suunatundlikkuse parand, ψ funktsioon (mõõduta suurus) (joonis [2.3.b]);

  ΔLW,dir,hor,i on horisontaalse suunatundlikkuse parand, φ funktsioon (mõõduta suurus) (joonis [2.3.b]).

Pärast 1/3-oktaavribades LW,0,dir,i(ψ,φ) leidmist väljendatakse see täisoktaavribades, arvutades asjaomaste 1/3-oktaavribade energeetilise summa.

image

Arvutuste tegemiseks väljendatakse allika tugevus suunatud helivõimsusena 1 m rööbastee pikkuse kohta (LW′,tot,dir,i ), et võtta täiendavate parandustega arvesse allikate vertikaalset ja horisontaalset suunatundlikkust.

Iga sõiduki, rööbastee, kiiruse ja sõidurežiimi kombinatsiooni puhul võetakse arvesse mitu LW,0,dir,i (ψ,φ) väärtust:

 1/3-oktaavriba ( i ) kohta,

 iga teelõigu ( j ) kohta;

 vastavalt allika kõrgusele ( h ) (0,5 m korral h = 1 ja 4,0 m korral h = 2).

 allika suunatundlikkusele ( d ).

LW,0,dir,i (ψ,φ) väärtuste sarja kasutatakse müra hindamiseks sõiduki, rööbastee, kiiruse ja sõidurežiimi iga kombinatsiooni, iga teelõigu, kõrgusele vastavate tasemete h = 1 ja h = 2 ja suunatundlikkuse puhul.

Veeremüra

Sõiduki ja rööbastee panus veeremüra tekkesse jaguneb neljaks põhielemendiks: rataste karedus, rööpa karedus, sõiduki ning rataste ja pealisosa (mahutid) vaheline ülekandefunktsioon ja rööbastee ülekandefunktsioon. Rataste ja rööbastee karedus on nende kokkupuutepunktis vibratsiooni tekke põhjus ning ülekandefunktsioonid on kaks empiirilist ehk modelleeritud funktsiooni, mille abil väljendatakse kogu keerulist nähtuste kompleksi, mis seostub ratta, rööpa, liipri ja rööbastee aluse pinnal tekkiva mehaanilise vibratsiooni ja heliga. Selline jaotus on kooskõlas füüsikaliste andmetega, mille kohaselt rööpa karedus põhjustab lisaks rööpa vibratsioonile ka ratta vibratsiooni ja vastupidi. Kui mõni neljast nimetatud parameetrist jäetaks kasutamata, ei võimaldaks see rööbasteede ja rongide liigitusi üksteisest eristada.

Ratta ja rööpa karedus

Veeremüra tekib põhiliselt rööpa ja ratta kareduse tõttu lainepikkuse vahemikus 5 – 500 mm.

Kareduse tase Lr on teatud rööpapikkuses või ratta koguümbermõõdul sõidusuunas (pikitasandil) mõõdetud (ühik μm) ja võrdlusväärtuse
image ruuduga jagatud rööpa või veerepinna ruutkeskmise kareduse r2 ruudu kümnendlogaritmi kümnega korrutatud väärtus:



image

[dB]

(2.3.6)

kus

r 0

=

1 μm;

r

=

kontaktpinna püstsuunaline ruutkeskmine kõrvalekalle keskmisest tasemest.

Kareduse tase Lr leitakse tavaliselt lainepikkuse λ spektrina ning teisendatakse sagedusspektriks f = v/λ, kus f on antud 1/3-oktaavriba keskribasagedus hertsides (Hz), λ on lainepikkus meetrites (m) ►C1  ja v on rongi kiirus [m/s] ◄ . Sageduse funktsioonina nihkub karedusspekter piki sageduse telge sõltuvalt kiirusest. Üldjuhul tuleb pärast kiiruse kaudu sagedusspektriks teisendamist leida uued 1/3-oktaavriba spektrite väärtused. Selleks leitakse lainepikkuse piirkonna kahe vastava 1/3-oktaavriba keskmine väärtus. Rongi kiirusele vastava sagedusspektri summaarse efektiivkareduse arvutamiseks leitakse lainepikkuse piirkonnas määratud kahe vastava 1/3-oktaavriba energeetiline ja proportsionaalne keskväärtus.

Rööpa kareduse tase (rööbasteepoolne karedus) esitatakse lainearvuriba i kohta kujul Lr,TR,i .

Sarnaselt esitatakse ratta kareduse tase (sõidukipoolne karedus) lainearvuriba i kohta kujul Lr,VEH,i .

Summaarne efektiivkaredus lainearvuriba i kohta (LR,tot,i ) on raudtee ja ratta karedustasemete energeetiline summa, millele liidetakse rööpa ja ratta puutekoha filtreeriva mõju arvessevõtmiseks kasutatava kontaktfiltri ►C1  A 3(λ) ◄ väärtus (detsibellides –dB):



image

(2.3.7)

mis iseloomustab lainepikkusele λ vastavat lainearvuriba i.

Kontaktfilter sõltub rööbastee ja ratta liigist ja koormusest.

Meetodis kasutatakse teelõigu j ja iga sõidukiliigi t summaarset efektiivkaredust vastaval kiirusel v.

Sõiduki, rööbastee ja pealisehituse ülekandefunktsioon

Defineeritakse kolm kiirusest sõltumatut ülekandefunktsiooni LH,TR,i LH,VEH,i ja LH,VEH,SUP,i : neist esimene leitakse iga teelõigu j kohta ja kaks ülejäänud iga sõidukiliigi t kohta. Funktsioonidega esitatakse seos summaarse efektiivkareduse ning rööbastee, rataste ja pealisehituse helivõimsuse vahel.

Pealisehituse mõju arvestatakse ainult kaubavagunitel ehk ainult sõidukiliigi a puhul.

Seega esitatakse rööbasteest ja sõidukist tingitud veeremüra panuste täielik kirjeldus nimetatud ülekandefunktsioonide ja summaarse efektiivkareduse väärtustega. Kui rong seisab töötava mootoriga paigal, siis veeremüra arvesse ei võeta.

Ühe sõiduki helivõimsuse leidmisel arvutatakse veeremüra telje kõrgusel ning selle sisendiks on sõiduki kiiruse v, rööbastee, sõiduki ja pealisosa ülekandefunktsioonide LH,TR,i , LH,VEH,i ja LH,VEH,SUP,i ning telgede koguarvu Na funktsioonina arvutatav summaarne efektiivkaredus LR,TOT,i :

kui h = 1:



LW,0,TR,i = LR,TOT,i + LH,TR,i + 10 × lg(Na )

[dB]

(2.3.8)

LW,0,VEH,i = LR,TOT,i + LH,VEH,i + 10 × lg(Na )

[dB]

(2.3.9)

LW,0,VEHSUP,i = LR,TOT,i + LH,VEHSUP,i + 10 × lg(Na )

[dB]

(2.3.10)

kus Na on sõidukiliigile t vastav telgede arv sõiduki kohta.

image

Summaarse efektiivkareduse ja seega ühtlasi sõidukite helivõimsuse kindlakstegemiseks kasutatakse miinimumkiirust 50 km/h (trammide ja kergete metroorongide puhul 30 km/h) (see kiirus ei mõjuta sõidukivoolu arvutust), et kompenseerida viga, mis võib tekkida sellest, et veeremüra, pidurdusmüra ning ülesõidukohtade ja pöörete löögimüra määratlust on lihtsustatud.

Löögimüra (ülesõidud, pöörmed ja ristumised)

Löögimüra võivad põhjustada ülesõidukohad, pöörmed ja rööpajätked või ristumispunktid. Selle tugevus võib olla varieeruv ja see võib veeremürast üle kosta. Löögimüra võetakse hindamisel arvesse juhul, kui tegemist on jätkatud rööbastega. Pöörmetest, ülesõitudest ja jätketest tingitud löögimüra hindamiseks ei kasutata modelleerimist juhul, kui uuritaval teelõigul sõidetakse kiirusega alla 50 km/h (trammide ja kergete metroorongide puhul 30 km/h), sest vastavalt veeremüra jaotises esitatud kirjeldusele on minimaalne kasutatav kiirus 50 km/h (trammide ja kergete metroorongide puhul 30 km/h), mis võimaldab arvesse võtta rohkem mõjusid. Löögimüra modelleerimist ei kasutata ka sõidurežiimi c = 2 (töötava mootoriga seismine) korral.

Löögimüra lisamiseks veeremürale liidetakse (energeetiliselt) summaarsele efektiivkaredusele täiendav teoreetiline löögikaredus iga konkreetse teelõigu j kohta, kus löögimüra esineb. Sellisel juhul kasutatakse suuruse LR,TOT,i asemel suurust LR,TOT + IMPACT,i järgmisel kujul:



image

[dB]

(2.3.11)

LR,IMPACT,i on 1/3-oktaavriba spekter (sageduse funktsioon). Osutatud sagedusspektri leidmiseks esitatakse spekter lainepikkuse λ funktsioonina ja teisendatakse vajalikuks spektriks suhtarvuga λ = v/f, kus f on 1/3-oktaavriba keskribasagedus hertsides (Hz) ►C1  ja v on sõidukiliigi t kiirus s [m/s] ◄ .

Löögimüra sõltub löökide tugevusest ja arvust pikkuseühiku või jätketiheduse kohta ja seetõttu arvutatakse mitme löögi korral esinev löögikaredus, mida kasutatakse eespool esitatud valemis, järgmiselt:



image

dB

(2.3.12),

kus LR,IMPACT–SINGLE,i on ühe löögi löögikareduse tase ja nl on jätketihedus.

Löögikareduse standardtase vastab jätketihedusele nl = 0,01 m–1, mille korral iga 100 m järel paikneb üks rööpajätk. Kui tegelik jätkete arv on teistsugune, muudetakse jätketiheduse väärtust nl sellele vastavalt. Tuleb märkida, et rööbastee ehituse ja liigenduse modelleerimisel võetakse arvesse rööpajätkete tihedust, st vajaduse korral tuleb tihedamalt paiknevate jätketega teeosa hindamiseks piiritleda eraldi allikalõik. Rööbastee, ratta/pöördvankri ja pealisosa mõju helivõimsuse tasemele LW,0 arvestatakse järkjärguliselt teguriga LR,IMPACT,i vahemikus +/– 50 m enne ja pärast rööpajätket. Jätkete rea korral pikendatakse arvesse võetavat kaugust nii, et see algab 50 m enne esimest jätket ja lõpeb 50 m pärast viimast jätket.

Kirjeldatud helivõimsusspektrite kasutatavust kontrollitakse tavaliselt kohapeal.

Jätkatud rööbaste korral kasutatakse standardväärtust nl = 0,01.

Vilin

Pööretel vilin on eriline müraallikas, mis esineb ainult kõverates teeosades ja on seetõttu lokaliseeritud. Kuna selline müra võib olla tugev, on vaja sellele sobivat kirjeldust. Pööretel tekkiv vilin sõltub üldjuhul tee kõverusest, hõõrdumistingimustest, rongi kiirusest ning rööbastee-ratta geomeetriast ja dünaamikast. Kasutatav emissioonitase tehakse kindlaks pöörete kohta, mille raadius on 500 m või väiksem, ning järsemate pöörete ja hargnemispunktide kohta, mille raadius on alla 300 m.

Nimetatud helivõimsusspektrite kohaldatavust kontrollitakse tavaliselt kohapeal, eriti trammide puhul.

Lihtsustatud meetodit kasutades lisatakse vilina arvessevõtmiseks veeremüra helivõimsuse spektritele kõigis sagedusribades 8 dB, kui R < 300 m, või 5 dB, kui 300 m < R < 500 m. Vilinat hinnatakse sellistes raudteelõikudes, mille raadius on ühes eespool märgitud vahemikus vähemalt 50 m pikkusel teelõigul.

Veomüra

Kuigi üldjuhul on konstantse kiiruse, aeglustamise, kiirendamise ja töötava mootoriga seismise režiimidel kõigil oma iseloomulik veomüra, modelleeritakse ainult kahte režiimi: konstantne kiirus (see kehtib ka rongi aeglustamise ja kiirendamise suhtes) ja töötava mootoriga seismine. Modelleeritud allika tugevus vastab ainult maksimaalse koormuse tingimustele ja selle tulemuseks on arvväärtused LW,0,const,i = LW,0,idling,i . Seega vastab LW,0,idling,i konkreetse sõiduki kõigi punkti 2.3.1 kohaselt kindlale kõrgusele arvestatud füüsikaliste müraallikate mõjule.

Suurus LW,0,idling,i kirjeldab staatilise müra allikat seisurežiimi ajavahemikus ning seda modelleeritakse nagu fikseeritud punktallikat, mida on kirjeldatud järgmises, tööstusmüra käsitlevas peatükis. Seda võetakse arvesse üksnes juhul, kui rongid seisavad töötava mootoriga kauem kui 0,5 tundi.

Selliseid suurusi võib leida mõõtmiste teel, mõõtes kõiki allikaid kõigis töörežiimides, või võib üksikult kirjeldada teatud osa allikatest, määrates nende sõltuvuse parameetritest ja nende suhtelise tugevuse. Mõõtmisi võib teha seisva sõidukiga, muutes veoseadmete võlli kiirust, vastavalt standardile ISO 3095:2005. Kui on asjakohane, tuleb kirjeldada mitut veomüra allikat, millest kõik ei tarvitse otseselt sõltuda rongi kiirusest.

 Jõuseadmete, näiteks diiselmootorite (sealhulgas sissevõtu- ja väljalaskeosa ja mootoriploki), hammasülekande ja elektrigeneraatorite müra, mis sõltub põhiliselt mootori pöörete arvust minutis (p/min), ja elektriliste allikate, näiteks muundurite müra, mis võib sõltuda põhiliselt koormusest.

 Ventilaatorite ja jahutussüsteemide müra, mis sõltub ventilaatori pöörlemiskiirusest; mõnel juhul võivad ventilaatorid olla ühendatud otse jõuülekandeliini külge.

 Katkendlikud allikad, näiteks kompressorid, klapid ja muud osad, millel on iseloomulik käituskestus ja mille mõju müraemissioonile võetakse arvesse vastava töötsükli parandiga.

Kuna kõik sellised allikad võivad eri töörežiimides erinevalt käituda, määratletakse veomüra vastavalt sellele. Allika tugevus leitakse kontrollitud tingimustes tehtavate mõõtmistega. Üldiselt esineb veduritel rohkem koormuse varieeruvust, kuna veetavate sõidukite arv ja selleks vajalik võimsus võivad olla väga erinevad, kuid püsiva koosseisuga elektrirongide (EMU), diiselrongide (DMU) ja kiirrongide koormus on paremini piiritletud.

Müraallika helivõimsust ei jagata automaatselt kindlate allikakõrguste vahel ning vastav valik sõltub müra liigist ja hinnatavast sõidukist. Müra modelleeritakse kui allikast A (h = 1) ja allikast B (h = 2) lähtuvat müra.

Aerodünaamiline müra

Aerodünaamiline müra muutub oluliseks ainult kiirusel üle 200 km/h, mistõttu tuleks kõigepealt kontrollida, kas seda on üldse vaja meetodi kohaldamiseks hinnata. Kui veeremüra karedusnäitajad ja ülekandefunktsioonid on teada, saab neid ekstrapoleerida suurematele kiirustele ning võrrelda tulemusi olemasolevate andmetega kiirrongide müra kohta, et kontrollida, kas suurem müratase on tingitud aerodünaamilisest mürast. Kui rongid sõidavad võrgus kiirusega üle 200 km/h tunnis, aga mitte üle 250 km/h, ei ole sõltuvalt sõiduki ehitusest alati vaja aerodünaamilist müra arvesse võtta.

Aerodünaamilise müra panus esitatakse kiiruse funktsioonina järgmiselt:



image

[dB]

kui h = 1

(2.3.13)

image

[dB]

kui h = 2

(2.3.14)

kus

v 0 on kiirus, mille puhul aerodünaamiline müra muutub valitsevaks, ja see on 300 km/h;

LW,0,1,i on müravõimsuse võrdlustase, mis määratakse vähemalt kahes mõõtepunktis teadaoleva kõrgusega allikate, näiteks esimese pöördvankri kohta;

LW,0,2,i on müravõimsuse võrdlustase, mis määratakse vähemalt kahes mõõtepunktis teadaoleva kõrgusega allikate, näiteks pantograafi süvendi kohta;

α1,i on suurus, mis määratakse kahes või enamas mõõtepunktis teadaoleva kõrgusega allikate, näiteks esimese pöördvankri kohta;

α2,i on suurus, mis määratakse kahes või enamas mõõtepunktis teadaoleva kõrgusega allikate, näiteks pantograafi süvendi kohta.

Allika suunatundlikkus

Horisontaalne suunatundlikkus ΔLW,dir,hor,i esitatakse detsibellides (dB) horisontaaltasapinnal ja vaikimisi võib eeldada, et see on nii veere-, löögi- (rööpajätked jne), vilina-, pidurdus-, ventilaatori- ja aerodünaamilise müra korral dipool, mis leitakse igas sagedusribas i järgmiselt:



ΔLW,dir,hor,i = 10 × lg(0,01 + 0,99 · sin2 φ)

(2.3.15)

Vertikaalne suunatundlikkus ΔLW,dir,ver,i detsibellides (dB) esitatakse vertikaaltasapinnal allika A (h = 1) kohta iga sagedusriba i keskribasageduse fc,i funktsioonina ja vahemikus – π/2 < ψ < π/2 järgmiselt:



image

(2.3.16)

Aerodünaamiline mõju allika B (h = 2) puhul:



ΔLW,dir,ver,i = 10 × lg(cos2 ψ)

for ψ < 0

(2.3.17)

ΔLW,dir,ver,i = 0 mujal

Muude mõjude osas allika B (h = 2) suunatundlikkust ΔLdir,ver,i ei arvestata, kuna selles asukohas asuvate allikate puhul eeldatakse, et heli levib igas suunas.

2.3.3.    Lisamõjurid

Struktuurikiirguse (sillad ja viaduktid) parand

Kui raudteelõik asub sillal, tuleb võtta arvesse rongi sillal viibimisest põhjustatud vibratsioonist tekkivat lisamüra. Kuna silla kui lisaallika müraemissiooni ei ole lihtne modelleerida sildade keeruka kuju tõttu, kasutatakse sillamüra arvessevõtmiseks veeremüra suurendamist. Ainus suurenemise modelleerimiseks kasutatav meetod on müravõimsuse fikseeritud suurenduse lisamine igale kolmandikoktaavribale. Paranduse tegemiseks muudetakse ainult veeremüra võimsust ning väärtuse LW,0,rolling-only,i asemel kasutatakse uut väärtust LW,0,rolling–and–bridge,i :



LW,0,rolling–and–bridge,i = LW,0,rolling–only,i + Cbridge

dB

(2.3.18)

kus Cbridge on silla tüübist sõltuv konstant ja LW,0,rolling–only,i on veeremüravõimsus antud sillal ja see sõltub ainult sõiduki ja rööbastee omadustest.

Muude raudteega seotud müraallikate parand

Raudteel võib esineda mitmesuguseid raudteemüraga seotud allikaid, nagu depood, peale- ja mahalaadimisalad, jaamad, kellad, jaama valjuhääldid jne. Selliseid allikaid käsitatakse tööstusmüra allikatena (fikseeritud müraallikad) ning vajaduse korral modelleeritakse neid vastavalt järgmisele tööstusmüra käsitlevale peatükile.

2.4.    Tööstusmüra

2.4.1.    Allika kirjeldus

Allikate liigitus (punkt, joon, pind)

Tööstuslikud müraallikad võivad olla väga erinevate mõõtmetega. Need võivad olla suured tehased või väikesed tihedalt paiknevad allikad, näiteks väikesed tööriistad või tehastes kasutatavad masinad. Seetõttu tuleb kasutada konkreetse hinnatava allika jaoks sobivat modelleerimismeetodit. Sõltuvalt allika suurusest ja mitme üksikallika paiknemisest ühe tööstuskäitise piirkonnas võidakse neid modelleerida punktallika, joonallika või pindallikana. Praktikas põhinevad müra mõju arvutused alati punktallikatel, kuid väga keeruka koosseisuga allika kujutamiseks võib kasutada mitut punktallikat, mis tavaliselt asuvad ühel joonel või piirkonnas.

Ekvivalentsete heliallikate arv ja paiknemine

Tegelikke heliallikaid modelleeritakse ekvivalentsete heliallikate abil, mida kujutatakse ühe või mitme punktallikana nii, et tegeliku allika summaarne helivõimsus vastaks erinevatele punktallikatele eraldi omistatud helivõimsuste summale.

Punktallikate arvu määramiseks kasutatavad üldreeglid on esitatud allpool.

 Joon- või pinnaallikaid, mille pikima külje pikkus on väiksem kui 1/2 allika ja vastuvõtja vahekaugusest, võib modelleerida üksiku punktallikana.

 Allikaid, mille pikima külje pikkus on suurem kui 1/2 allika ja vastuvõtja vahekaugusest, tuleks modelleerida ühel joonel paiknevate mitteseotud punktallikate kogumi või teatud piirkonnas paiknevate mitteseotud punktallikate kogumina nii, et iga allika puhul oleks täidetud 1/2 vahekauguse tingimus. Punktallikate jaotus piirkonnas võib hõlmata ka vertikaalset jaotust.

 Kui allika pikima külje pikkus püstsuunal on üle 2 m või kui allikas asub maapinna lähedal, tuleb erilist tähelepanu pöörata allika kõrgusele. Allikate arvu kahekordistamine ja nende ümberjaotamine ainult z-osas ei pruugi anda sellise allika puhul oluliselt paremat tulemust.

 Mis tahes allika puhul ei tarvitse allikate arvu kahekordistamine allikapiirkonnas (kõigis suundades) anda oluliselt paremat tulemust.

Ekvivalentsete heliallikate paiknemist ei ole võimalik fikseerida tööstuskäitiste võimalike konfiguratsioonide suure arvu tõttu tööstuskäitistes. Tavaliselt lähtutakse heast tavast.

Helivõimsuse emissioon

Järgmised andmed moodustavad täieliku heli levimise arvutuste sisendandmete kogumi, mida kasutatakse müra kaardistamise meetodites:

 emiteeritud helivõimsuse spekter oktaavribades;

 tööaeg (päev, õhtu, öö vastavalt aasta keskmistele andmetele);

 müraallika asukoht (koordinaadid x, y) ja kõrgus (z);

 allika liik (punkt, joon, pind);

 mõõdud ja asend;

 allika töörežiimid;

 allika suunatundlikkus.

Punkt-, joon- ja pindallika helivõimsus defineeritakse järgmiselt:

 punktallikal helivõimsus LW ja suunatundlikkus kui kolme ristkoordinaadi (x, y, z) funktsioon;

 võimalik on määratleda kahte liiki joonallikaid:

 konveierilintidele, torustikele jms vastavate joonallikate helivõimsus pikkusemeetri kohta LW′ ja suunatundlikkus kui joonallika telje kahe ristkoordinaadi funktsioon;

 liikuvatele sõidukitele vastavad joonallikad, millest igaühega seostub helivõimsus LW ja suunatundlikkus kui kahe joonallika telje kahe ristkoordinaadi funktsioon ja helivõimsus meetri kohta LW′ , mis leitakse päeval, õhtul ja öösel piki vastavat joont liikuvate sõidukite kiiruse ja arvu põhjal. Iga ajaperioodi arvutustes kasutatava parandatud helivõimsuse määramiseks allika helivõimsusele liidetav tööaja parand CW [dB] arvutatakse järgmiselt:

 



image

(2.4.1)

 kus:

 

V

sõiduki kiirus [km/h];

n

läbi sõitvate sõidukite arv ajavahemikus [–];

l

allika kogupikkus [m];

 pindallikal helivõimsus ruutmeetri kohta LW/m2 , ilma suunatundlikkusega (pindallikas võib olla horisontaalne või vertikaalne).

Tööaeg tundides on mürataseme arvutamiseks oluline sisend. Tööaeg esitatakse päevase, õhtuse ja öise ajavahemiku kohta ja kui levimise hindamiseks kasutatakse päevase, õhtuse ja öise perioodi kohta määratud mitmesuguseid meteoroloogilisi klasse, siis esitatakse tööaja täpsem jaotus alamperioodides, mis vastab meteoroloogiliste klasside jaotusele. Kõnealuste andmete aluseks võetakse aasta keskmised väärtused.

Iga ajaperioodi arvutustes kasutatava parandatud helivõimsuse määramiseks allika helivõimsusele liidetav tööaja parand CW [dB] arvutatakse järgmiselt:



image

(2.4.2)

kus

T on aasta keskmise olukorra põhjal leitav allika aktiivne aeg tundides ajavahemiku kohta;

Tref on standardajavahemiku pikkus tundides (nt päeva pikkus on 12 tundi, õhtu 4 tundi, öö 8 tundi).

Domineerivamate allikate aasta keskmise tööaja korrektsioon leitakse vähemalt 0,5 dB lubatud hälbega, et saavutada piisav täpsus (see on samaväärne mõõtemääramatusega alla 10 % allika aktiivse aja määramisel).

Allika suunatundlikkus

Allika suunatundlikkus on tugevalt seotud ekvivalentse heliallika asendiga lähedal asuvate pindade suhtes. Kuna heli levimise meetodis arvestatakse nii peegeldumist lähedal asuvatelt pindadelt kui ka nendes neeldumist, tuleb lähedal asuvate pindade asukohta hoolikalt kaaluda. Üldiselt eristatakse alati kahte järgmist juhtu:

 allika helivõimsus ja suunatundlikkus tehakse kindlaks ja esitatakse võrdluses teatud tegeliku allikaga, mis asub vabas heliväljas (arvestamata maastiku mõju). See on heli levimise määratlustega kooskõlas juhul, kui eeldatakse, et ükski lähedal asuv pind ei paikne allikale lähemal kui 0,01 m ning 0,01 m kaugusel või kaugemal asuvad pinnad on leviarvutuses arvesse võetud;

 allika helivõimsus ja suunatundlikkus tehakse kindlaks ja esitatakse võrdluses teatud tegeliku allikaga, mis asub konkreetses kohas, ning seetõttu on selle allika helivõimsus ja suunatundlikkus tegelikult ekvivalentsed, sest hindamisel modelleeritakse ka lähedal asuvate pindade mõju. Seda nimetatakse heli levimise määratluste kohaselt poolvabaks heliväljaks. Sellisel juhul ei arvestata leviarvutuses lähedal asuvate pindadega, mis on juba modelleeritud.

Suunatundlikkust saab arvutuses väljendada parandiga ΔLW,dir,xyz (x, y, z), mis liidetakse helivõimsusele, et leida võrdlusheliallika õige suunatud helivõimsus, mis vastab vaadeldavale heli levimise suunale. Parandi saab esitada koordinaatide (x,y,z) ja pikkusega
image määratletud suunavektori funktsioonina. Sellist suunatundlikkust saab väljendada ka teistes koordinaadisüsteemides, näiteks polaarkoordinaatides.

2.5.    Maantee-, raudtee- ja tööstusallikate müra levimise arvutamine

2.5.1.    Meetodi ulatus ja kasutatavus

Käesolevas dokumendis kirjeldatakse meetodit, mille kohaselt arvutatakse müra sumbumine levimisel vabas õhus. Kui allika tunnused on teada, saab selle meetodiga ennustada ekvivalentset püsivat helirõhutaset vastuvõtupunktis vastavalt kahele konkreetsele atmosfääritingimuste liigile:

 allikast vastuvõtjani levimine allapoole suunatud refraktsiooni korral (heli efektiivlevikiiruse vertikaalne gradient on positiivne);

 homogeensed atmosfääritingimused kogu levikupiirkonnas (heli efektiivlevikiiruse vertikaalne gradient on null).

Käesolevas dokumendis kirjeldatud arvutusmeetod on kasutatav tööstustaristu ja maismaatransporditaristu suhtes. Seetõttu on see eelkõige kohaldatav maantee- ja raudteetaristule. Seoses lennutranspordiga saab meetodit kasutada ainult maapinnal tekkiva müra, aga mitte stardi- ega maandumismüra suhtes.

Käesolevat meetodit ei kohaldada standardis ISO 1996-2:2007 kirjeldatud impulsshelisid või tugevaid tonaalseid helisid tekitava tööstustaristu suhtes.

Arvutusmeetod ei võimalda esitada tulemusi ülespoole suunatud refraktsiooniga levikutingimuste kohta (heli efektiivlevikiiruse vertikaalne gradient on negatiivne), kuid sellistele tingimustele vastavad indikaatori Lden arvutamisel ligikaudselt homogeensete tingimuste väärtused.

Atmosfääris neeldumise tagajärjel toimuva sumbumise arvutamiseks transporditaristu kohta arvutatakse temperatuuri- ja niiskusetingimused vastavalt standardile ISO 9613-1:1996.

Meetod võimaldab saada tulemusi iga oktaavriba kohta vahemikus 63 Hz kuni 8 000 Hz. Arvutused tehakse iga kesksageduse kohta.

Käesolev arvutusmeetod ei võimalda arvesse võtta osalisi katteid ja takistusi, mille modelleeritud kalle on vertikaalpinna suhtes suurem kui 15°.

Ühe ekraani arvutus tehakse ühe difraktsiooniarvutusega, ühel leviteel asuvat kahte või enamat ekraani käsitatakse järjestikuste üksikdifraktsioonide kogumina, kasutades allpool kirjeldatud menetlust.

2.5.2.    Kasutatud definitsioonid

Kõik käesolevas dokumendis kasutatud vahekaugused, pikkused, mõõdud ja kõrgused on väljendatud meetrites (m).

Tähis MN tähistab punktide M ja N vahekaugust kolmemõõtmelises ruumis (3D), mida mõõdetakse piki punkte ühendavat sirgjoont.

Tähis ^MN tähistab punktide M ja N vahelise kõvera pikkust soodsatel tingimustel.

Tava kohaselt mõõdetakse tegelikku kõrgust vertikaalselt horisontaaltasapinnaga ristuval suunal. Kohaliku pinna kohal asuvate punktide kõrgust tähistatakse tähega h, absoluutkõrgust ja maapinna absoluutkõrgust tähistatakse tähega H.

Levikuteel asuva maapinna tegeliku reljeefi arvessevõtmiseks võetakse kasutusele ekvivalentkõrguse mõiste, mida tähistatakse tähega z. Seda kasutatakse pinnase mõju valemites tegeliku kõrguse asemel.

Tähega L tähistatud helivõimsuse tasemeid väljendatakse detsibellides (dB) sagedusriba kohta, kui indeksit A ei kasutata. Detsibellides väljendatud helitaseme dBA tähisele lisatakse indeks A.

Üksteisega mitteseotud allikatest pärinevate helitasemete summat tähistatakse märgiga vastavalt järgmisele definitsioonile:



image

(2.5.1)

2.5.3.    Geomeetrilised kaalutused

Allika liigendus

Tegelikke allikaid kirjeldatakse punktallikate kogumi abil või raudtee- või maanteeliikluse puhul mitteseotud joonallikate abil. Heli levimise meetodis eeldatakse, et joon- või pindallikad on eelnevalt osadeks jagatud nii, et neid kujutatakse ekvivalentsete punktallikate kogumina. See võib toimuda algandmete eeltöötlemise käigus või arvutustarkvara komponendis, millega tehakse kindlaks heli levikutee. Sellises protsessis kasutatavad vahendid ei kuulu käesoleva meetodi käsitlusalasse.

Levikuteed

Meetodis kasutatakse geomeetrilist mudelit, mis koosneb maapinna ja ühendatud takistuste pindade kogumist. Ühele või mitmele horisontaaltasapinna suhtes vertikaalsele tasapinnale kantakse heli vertikaalne levikutee. Kui trajektoor sisaldab peegeldusi vertikaalpindadele, mis ei ole langemistasandi suhtes risti, võetakse järgmisena kasutusele veel üks vertikaalne tasapind, mis sisaldab levikutee peegeldunud osa. Sellistel juhtudel, kui allikast vastuvõtjani kulgeva kogu trajektoori kirjeldamiseks kasutatakse mitut vertikaalset tasapinda, sirgestatakse vertikaaltasapinnad lõpuks ühetasaseks sarnaselt sirmi lahtitõmbamisega.

Olulised kõrgused maapinna kohal

Ekvivalentkõrgused leitakse allika ja vastuvõtja vahelise keskmise maatasapinna suhtes. Selliselt asendatakse tegelik maapind teoreetilise tasapinnaga, mis vastab maapinna keskmisele profiilile.

image

1

:

tegelik reljeef

2

:

keskmine tasapind

Punkti ekvivalentkõrgus on selle kõrgus risti keskmise maatasapinnaga. See võimaldab defineerida allika ekvivalentkõrguse zs ja vastuvõtja ekvivalentkõrguse zr. Keskmisele maatasapinnale projitseeritud allika ja vastuvõtja vahelise kauguse tähis on dp .

Kui punkti ekvivalentkõrgus muutub negatiivseks, st punkt asub keskmisest maatasapinnast allpool, võetakse kõrgus võrdseks nulliga ja ekvivalentpunkt langeb sel juhul kokku oma võimaliku näivpunktiga.

Keskmise tasapinna arvutamine

Levikutee tasapinna topograafiat (maastik, kõrgendikud, vallid, muud inimtekkelised takistused, hooned jne) saab kirjeldada diskreetsete punktide korrastatud kogumina (xk, Hk ); k є {1,…,n}. Sellise punktikogumi põhjal defineeritakse murdjoon või samaväärne sirglõikude jada Hk = akx + bk , x є [xk , xk + 1 ]; k є {1,…,n}, kus:



left accolade

ak = (Hk + 1 – Hk )/(xk + 1 – xk )

(2.5.2)

bk = (Hk · xk + 1 – Hk + 1 · xk )/(xk + 1 – xk )

Keskmisele tasapinnale vastab sirgjoon Z = ax + b; x є [x 1, xn ], millega murdjoont lähendatakse vähimruutude meetodil. Sellise kesksirge võrrand leitakse analüütiliselt.

Kasutades valemeid



left accolade

image

(2.5.3)

image

leiame sirgjoone võrrandi tõusu ja vabaliikme järgmiselt:



left accolade

image

(2.5.4),

image

Lõigud, kus xk + 1 = xk jäetakse valemite 2.5.3 kasutamisel arvesse võtmata.

Peegeldused hoonefassaadidelt ja muudelt vertikaalsetelt takistustelt

Peegelduste mõju arvesse võtmiseks võetakse kasutusele allpool kirjeldatud näivallika mõiste.

2.5.4.    Heli levimise mudel

Vastuvõtja R kohta tehakse arvutused vastavalt järgmistele etappidele:

1) igal levikuteel:

 soodsates tingimustes toimuva sumbumise arvutamine;

 homogeensetes tingimustes toimuva sumbumise arvutamine;

 iga tee pikaajalise helitaseme arvutamine;

2) konkreetset vastuvõtjat mõjutavate kõigi teede pikaajaliste helitasemete ühendamine, mis võimaldab arvutada koguhelitaseme vastuvõtupunktis.

Tuleb märkida, et meteoroloogilised tingimused mõjutavad ainult maapinna mõjust (Aground ) ja difraktsioonist (Adif ) tingitud sumbumist.

2.5.5.    Arvutuskäik

Suunatud helivõimsuse Lw,0,dir punktallika S ja antud sagedusriba ekvivalentne püsiv helirõhutase vastuvõtupunktis R antud atmosfääritingimuste korral leitakse allpool esitatud valemitega.

Helitee (S,R) helitase soodsates tingimustes (LF)



LF = LW,0,dir – AF

(2.5.5)

Valemi liige AF vastab soodsates tingimustes levikuteel esinevale kogusumbumisele ning see koosneb järgmistest osadest:



LF = Adiv + Aatm + Aboundary,F

(2.5.6)

kus

Adiv on geomeetrilisest hajuvusest tingitud sumbumine;

Aatm on atmosfääris neeldumisest tingitud sumbumine;

Aboundary,F on helikandja piirist tingitud sumbumine soodsates tingimustes. See võib koosneda järgmistest liikmetest:

Aground,F on maapinnast tingitud sumbumine soodsates tingimustes;

Adif,F on difraktsioonist tingitud sumbumine soodsates tingimustes.

Konkreetse tee ja sagedusriba puhul on kaks võimalikku arvutuskäiku:

  Aground,F arvutatakse ilma difraktsioonita (Adif,F = 0 dB) ja Aboundary,F = Aground,F ;

 või arvutatakse Adif,F . Maapinna mõju võetakse arvesse juba Adif,F valemis (Aground,F = 0 dB). Seega on tulemus Aboundary,F = Adif,F .

Helitee (S,R) helitase homogeensetes tingimustes (LH)

Arvutuskäik on täpselt sama nagu eelmises punktis esitatud soodsate tingimuste helitaseme arvutuskäik.



LH = LW,0,dir – AH

(2.5.7)

Valemi liige AH vastab homogeensetes tingimustes levikuteel esinevale kogusumbumisele ning see koosneb järgmistest osadest:



AH = Adiv + Aatm + Aboundary,H

(2.5.8)

kus

Adiv on geomeetrilisest hajuvusest tingitud sumbumine;

Αatm on atmosfääris neeldumisest tingitud sumbumine;

Aboundary,H on helikandja piirist tingitud sumbumine homogeensetes tingimustes. See võib sisaldada järgmisi liikmeid:

Αground,H on maapinnast tingitud sumbumine homogeensetes tingimustes;

Adif,H on difraktsioonist tingitud sumbumine homogeensetes tingimustes.

Konkreetse tee ja sagedusriba puhul on kaks võimalikku arvutuskäiku:

  Αground,H (Adif,H = 0 dB) arvutatakse kas ilma difraktsioonita ja Aboundary,H =Αground,H ;

 või arvutatakse Adif,H (Αground,H = 0 dB). Maapinna mõju võetakse arvesse juba Adif,H valemis. Seega on tulemus Aboundary,H = Adif,H

Linnapiirkondades levikutee (S,R) puhul kasutatav statistiline meetod

Linnapiirkondades on lubatud esimese hoonete rea taga leviva heli arvutamiseks kasutada ka statistilist meetodit tingimusel, et meetod on nõuetekohaselt dokumenteeritud ja dokumendid sisaldavad olulist teavet meetodi kvaliteedi kohta. Kõnealuse meetodi korral võidakse Aboundary,H ja Aboundary,F arvutamise asemel leida otsetee ja kõigi peegelduste kogusumbumise ligikaudne väärtus. Arvutuse aluseks on keskmine hoonestustihedus ja piirkonna kõigi hoonete keskmine kõrgus.

Helitee (S,R) pikaajaline helitase

Punktallikast alanud tee pikaajalise helitaseme leidmiseks kasutatakse homogeensetes tingimustes esineva kaalutud helienergia ja soodsates tingimustes esineva helienergia logaritmilist summat.

Nimetatud helitasemeid kaalutakse soodsate tingimuste keskmise esinemissagedusega p helitee (S,R) suunal:



image

(2.5.9)

NB! Esinemissagedust p väljendatakse protsentides. Näiteks kui esinemissagedus on 82 %, kasutatakse valemis (2.5.9) väärtust p = 0,82.

Kõigi teede pikaajaline helitase punktis R

Summaarne pikaajaline helitase vastuvõtja asukohas sagedusriba kohta leitakse kõigi N tee energeetilise summana, võttes arvesse kõiki tüüpe:



image

(2.5.10)

kus

n on S ja R vaheliste teede indeks.

Allpool on kirjeldatud peegelduste arvessevõtmist näivallikate abil. Soodsate tingimuste esinemise protsent tee peegeldumisel vertikaalselt takistuselt loetakse võrdseks otseteel soodsate tingimuste esinemise protsendiga.

Kui S′ on allika S näivallikas, siis loetakse tingimuste esinemissagedus p′ teel (S′,R) võrdseks esinemissagedusega p teel (Si ,R).

Punkti R pikaajaline helitase detsibell-Ades (dBA)

Koguhelitaseme leidmiseks detsibell-A-des (dBA) liidetakse kõigi sagedusribade helitasemed:



image

(2.5.11)

kus i on sagedusriba indeks; AWC on rahvusvahelisele standardile IEC 61672-1:2003 vastav A-sageduskorrektsioon.

Tase LAeq,LT on lõpptulemus, st pikaajaline A-korrigeeritud helirõhutase vastuvõtupunktis teatud võrdlusajavahemiku jooksul (nt päev, õhtu või öö või päeva, õhtu või öö sisse jääv lühem ajavahemik).

2.5.6.    Maantee-, raudtee- ja tööstusallikate müra levimise arvutamine

Geomeetriline hajuvus

Geomeetrilisest hajuvusest tingitud sumbumine Adiv vastab helitaseme langusele levimiskauguse suurenemisel. Vabas väljas oleva punktallika korral leitakse sumbumine [dB] valemiga



Adiv = 20 × lg(d) + 11

(2.5.12)

kus d on allika ja vastuvõtja vaheline kaugus meetrites piki sirget kolmemõõtmelises ruumis, nn kaldkaugus.

Neeldumine atmosfääris

Kauguse d läbimise ajal atmosfääris neeldumisest tingitud sumbumine A atm detsibellides (dB) leitakse valemiga



Aatm = αatm · d/1 000

(2.5.13)

kus

d on allika ja vastuvõtja vaheline kaugus meetrites piki sirget kolmemõõtmelises ruumis, nn kaldkaugus;

αatm on atmosfääris neeldumise tegur [dB/km] iga sagedusriba nimikesksagedusel vastavalt standardile ISO 9613-1.

Suuruse αatm standardtingimused on temperatuur 15 °C, suhteline õhuniiskus 70 % ja atmosfäärirõhk 101 325 Pa. Väärtused arvutatakse sagedusriba täpsel kesksagedusel. Nimetatud väärtused vastavad standardile ISO 9613-1. Meteoroloogiliste andmete olemasolu korral kasutatakse pikaajalist meteoroloogilist keskmist.

Maapinna mõju

Maapinna mõjust tingitud sumbumine toimub peamiselt peegeldunud heli ja allikast otse vastuvõtjani leviva heli interferentsi tagajärjel. See on füüsikaliselt seotud helilaine levikutee all oleva maapinna akustilise neelduvusega. Samal ajal sõltub see oluliselt ka levimise ajal valitsevatest atmosfääritingimustest, sest kiirte paindumine muudab maapinna kohal oleva levikutee kõrgust ning see suurendab või vähendab allika lähedal asuva maapinna mõju.

Kui heli levimist allika ja vastuvõtja vahel mõjutab levitasapinnal asuv takistus, arvutatakse maapinna mõju allika ja vastuvõtja poolel eraldi. Sellisel juhul tähistavad zs ja zr allika ja/või vastuvõtja ekvivalentset asukohta, mida selgitatakse täpsemalt difraktsiooni Adif arvutamist käsitlevas osas.

Maapinna akustiline kirjeldamine

Maapinna akustiline neelduvus on seotud põhiliselt selle poorsusega. Tihe pinnas on üldjuhul hästi peegeldav ja poorne on hästi neelav.

Arvutuste tegemiseks väljendatakse maapinna akustilist neelduvust ühikuta teguriga G, mille väärtus on vahemikus 0–1. G ei sõltu sagedusest. Tabelis 2.5 on esitatud G väärtused välitingimustes asuva maapinna kohta. Üldiselt jääb levikuteed iseloomustava teguri G keskmine väärtus 0 ja 1 vahele.



Tabel 2.5.a

Teguri G väärtused erinevate maapinnatüüpide korral

Kirjeldus

Tüüp

(kPa s/m2)

G väärtus

Väga pehme (lumi või samblataoline)

A

12,5

1

Pehme metsaalune (lühike, tihe kanarbikutaoline taimkate või tihe sammal)

B

31,5

1

Tihendamata lahtine pinnas (rohukamar, rohi, lahtine muld)

C

80

1

Tavaline tihendamata pinnas (metsaalune, karjamaa)

D

200

1

Tihendatud põllud ja kruusased alad (tihendatud muru, pargid)

E

500

0,7

Tihendatud tihe pinnas (kruusatee, parkla)

F

2 000

0,3

Kõva pinnas (enamik tavalisi asfaltkatteid, betoon)

G

20 000

0

Väga kõva ja tihe pinnas (tihe asfalt, betoon, vesi)

H

200 000

0

Gpath on heli neelava maapinna osakaal kogu levikutee ulatuses.

Kui allikas ja vastuvõtja on nii lähestikku, et dp ≤ 30(zs + zr ), on allika lähedal asuva maapinna ja vastuvõtja lähedal asuva maapinnatüübi erinevused kaduvväikesed. Et seda arvesse võtta, parandatakse maapinna neelduvustegurit Gpath järgmiselt:



G′path = left accolade

image

if dp ≤ 30(zs + zr )

(2.5.14)

Gpath

muudel juhtudel

kus Gs on allika piirkonna maapinna neelduvustegur. Teeplatvormi ( 5 ) ja plaatalusel rööbastee korral Gs = 0. Täiteainel asuva rööbastee korral Gs = 1. Tööstusallikate ja käitiste jaoks ei ole üldkehtivaid väärtusi määratud.

G võib olla seotud voolutakistusega.

image

image

Järgmises kahes alaosas, milles käsitletakse arvutusi homogeensete ja soodsate tingimuste korral, esitatakse üldised maapinna neelduvused Gw ja Gm. Tabelis 2.5.b esitatakse ülevaade nimetatud suuruste ja suuruste Gpath ja G′path omavahelisest vastavusest.



Tabel 2.5.b

Muutujate Gw ja Gm (Gpath, G′path) omavaheline vastavus

 

Homogeensed tingimused

Soodsad tingimused

Aground

Δground(S,O)

Δground(O,R)

Aground

Δground(S,O)

Δground(O,R)

Gw

G′path

Gpath

Gm

G′path

Gpath

G′path

Gpath

Arvutused homogeensete tingimuste korral

Maapinna mõjust tingitud sumbumine homogeensete tingimuste korral arvutatakse vastavalt järgmistele valemitele:

kui Gpath ≠ 0



image

(2.5.15)

kus

image

fm on vaadeldava sagedusriba nimikesksagedus hertsides (Hz), c on heli liikumiskiirus õhus, mis loetakse võrdseks 340 m/s, ja Cf leitakse valemiga



image

(2.5.16),

kus w väärtused saadakse järgmise valemiga:



image

(2.5.17)

Gw võib võrduda kas suurusega Gpath või G path olenevalt sellest, kas maapinna mõju arvutatakse koos difraktsiooniga või ilma selleta, ja vastavalt allika (tegelik või difraktsioonile vastav allikas) all oleva maapinna laadile. Seda on kirjeldatud järgmistes alapunktides ja kokkuvõtlikult esitatud tabelis 2.5.b.



image

(2.5.18)

on näitaja Aground,H alumine tõke.

Ilma difraktsioonita homogeensetes tingimustes tee (S i,R) korral:

Gw = G′path

Gm = G′path

Andmed difraktsiooniga tee kohta on esitatud muutujate Gw ja Gm definitsiooni käsitlevas punktis.

kui Gpath = 0: Aground,H = – 3 dB

Valemi liikmega – 3(1 – Gm) võetakse arvesse asjaolu, et allika ja vastuvõtja vahelise suure kauguse korral ei asu allika poole esimene peegelduskoht enam platvormil, vaid looduslikul maapinnal.

Arvutus soodsate tingimuste korral

Maapinna mõju soodsate tingimuste korral arvutatakse suuruse Aground,H valemiga, milles tehakse järgmised muudatused:

kui Gpath ≠ 0

a)  Aground,H valemis asendatakse kõrgused z s ja z r vastavalt avaldistega z s + δ z s + δ z T ja z r + δ z r + δ z T, kus



left accolade

image

(2.5.19)

image

a o = 2 × 10–4 m–1 on kõverusraadiuse pöördväärtus

image

b)  Aground,F alumine tõke sõltub levikutee geomeetriast:



►C1  image  ◄

(2.5.20)

Kui Gpath = 0

A ground,F, = Aground,F,min

Kõrgusparandustega δ z s ja δ z r antakse edasi helikiire paindumise mõju. δ z T tähistab turbulentsi mõju.

Gm võib samuti võrduda muutujaga Gpath või G′path olenevalt sellest, kas maapinna mõju arvutatakse koos difraktsiooniga või ilma selleta, ja vastavalt allika (tegelik või difraktsioonile vastav allikas) all oleva maapinna laadile. Seda on kirjeldatud järgmistes alapunktides.

Ilma difraktsioonita soodsates tingimustes tee (Si,R) korral:

Gw = Gpath valemis (2.5.17);

Gm = G′path .

Andmed difraktsiooni kohta on esitatud suuruste Gw ja Gm definitsiooni käsitlevas järgmises punktis.

Difraktsioon

Üldreeglina uuritakse difraktsiooni iga levikuteel asuva takistuse tipus. Kui tee kulgeb piisavalt kõrgel difraktsiooniserva kohal, võib eeldada, et Adif = 0, ja arvutada väärtused otsenähtavuse korral, eelkõige indikaatori Aground hindamise abil.

Praktikas võrreldakse teede vahet δ iga sagedusriba kesksagedusel arvväärtusega – λ/20. Kui näiteks Rayleigh′ kriteeriumi või muu tunnuse alusel järeldatakse, et takistus ei põhjusta difraktsiooni, ei ole vaja vastava sagedusriba kohta väärtust Adif arvutada. Ehk sel juhul Adif = 0. Muul juhul arvutatakse Adif vastavalt käesoleva punkti ülejäänud osas esitatud kirjeldusele. Nimetatud reegel kehtib nii homogeensete kui ka soodsate tingimuste ja nii ühe- kui ka mitmekordse difraktsiooni korral.

Kui kindlas sagedusribas tehakse käesolevas punktis kirjeldatud arvutus, võetakse indikaatori Aground väärtuseks kogusumbumise arvutamisel 0 dB. Maapinna mõju võetakse arvesse otse üldises difraktsiooni arvutamise valemis.

Käesolevas osas soovitatud valemitega arvutatakse õhukestel ekraanidel, paksudel ekraanidel, hoonetel, kõrgendikel (looduslikud või tehislikud) ning vallide, kaevandite ja viaduktide servadel tekkivat difraktsiooni.

Kui levikuteel asub mitu difraktsiooni tekitavat takistust, käsitletakse seda mitmekordse difraktsioonina ja kasutatakse järgmises teede vahe arvutamist käsitlevas alaosas kirjeldatud menetlust.

Käesolevas osas esitatud menetlusi kasutatakse sumbumise arvutamiseks nii homogeensete kui ka soodsate tingimuste korral. Kiirte murdumine võetakse arvesse teede vahe arvutuses ning selleks, et arvutada maapinna mõju enne ja pärast difraktsiooni.

Üldpõhimõtted

Joonisel 2.5.c on kujutatud difraktsioonist tingitud sumbumise arvutamise üldmeetod. Meetodi kohaselt jagatakse heli levikutee kaheks osaks: allika ja difraktsioonipunkti vahel asuv allikapoolne teeosa ning difraktsioonipunkti ja vastuvõtja vahel asuv vastuvõtjapoolne teeosa.

Arvutatakse järgmised näitajad.

 maapinna mõju, allika pool, Δ ground(S,O)

 maapinna mõju, vastuvõtja pool, Δ ground(O,R)

 ja kolm difraktsiooni:

 

 allika S ja vastuvõtja R vahel: Δ dif(S,R)

 näivallika S′ ja vastuvõtja R vahel: Δ dif(S′,R)

 allika S ja näivvastuvõtja R′ vahel: Δ dif(S,R′) .

image

1

:

allika pool

2

:

vastuvõtja pool

kus

S on allikas;

R on vastuvõtja;

S′ on allika poolel läbi keskmise maatasapinna projitseeritud näivallikas;

R′ on vastuvõtja poolel läbi keskmise maatasapinna projitseeritud näivvastuvõtja;

O on difraktsioonipunkt;

z s on allika S ekvivalentkõrgus allika poole keskmisest maatasapinnast;

z o,s on difraktsioonipunkti O ekvivalentkõrgus allika poole keskmisest maatasapinnast;

z r on vastuvõtja R ekvivalentkõrgus vastuvõtja poole keskmisest maatasapinnast;

z o,r on difraktsioonipunkti O ekvivalentkõrgus vastuvõtja poole keskmisest maatasapinnast.

Allika ja difraktsioonipunkti ning difraktsioonipunkti ja vastuvõtja vahel asuva maapinna ebatasasuse arvesse võtmiseks kasutatakse ekvivalentkõrgusi, mis arvutatakse keskmise maatasapinna suhtes esmalt allika poolel ja siis vastuvõtja poolel (kaks keskmist maatasapinda) vastavalt maapinna kohal asuvaid olulisi kõrgusi käsitlevas punktis kirjeldatud meetodile.

Puhas difraktsioon

Puhta difraktsiooni korral, kui maapinna mõju ei arvestata, arvutatakse sumbumine valemiga



Δdif = left accolade

image

kui image

(2.5.21)

0

muudel juhtudel

kus



Ch = 1

(2.5.22)

λ on lainepikkus vaadeldava sagedusriba nimikesksagedusel;

δ on difraktsioonitee ja otsetee vahe (teede vahe arvutamise kohta vt järgmine alaosa);

C″ on mitmekordse difraktsiooni arvessevõtmiseks kasutatav tegur:

C″ = 1 tähistab ühekordset difraktsiooni.

Mitmekordse difraktsiooni korral: kui e on levikutee kogupikkus trajektooril O1 kuni O2 + O2 kuni O3 + O3 kuni O4 vastavalt nn kummipaela meetodile (vt joonis 2.5.d ja 2.5.f) ja kui e on pikem kui 0,3 m (vastasel korral C″ = 1), leitakse kõnealune tegur valemiga



image

(2.5.23)

Δdif väärtused on tõkestatud:

 kui Δ dif < 0: Δ dif = 0 dB

 kui Δ dif > 25: Δ dif = 25 dB horisontaalserval toimuva difraktsiooni korral ja ainult suuruses Δdif, mida kasutatakse näitaja Adif arvutuses. Nimetatud ülemist tõket ei kasutata suuruse Δdif väärtuste puhul, mis on seotud suuruse Δ ground arvutamisega, ega tööstusmüra kaardistamise korral vertikaalserval toimuva difraktsiooni korral (külgdifraktsioon).

Teede vahe arvutamine

Teede vahe δ arvutatakse allikat ja vastuvõtjat sisaldaval vertikaaltasapinnal. See on vastavalt Fermat' printsiibile. Nimetatud lähendit saab kasutada ka käesoleval juhul (joonallikad). Teede vahe δ arvutatakse vastavalt järgmistele joonistele, võttes aluseks tegelikku olukorda.

Homogeensed tingimused

image

Märkus: iga konfiguratsiooni kohta on antud δ avaldis.

Soodsad tingimused

image

Soodsates tingimustes eeldatakse, et kolmel kõveral helikiirel ►C1  image, image ja image  ◄ on võrdne kõverusraadius Γ, mis defineeritakse valemiga



Γ = max(1 000,8 d)

(2.5.24)

Helikiire kõvera MN pikkuse tähis soodsate tingimuste korral on ^MN. Nimetatud pikkus on



image

(2.5.25)

Põhimõtteliselt tuleks soodsatele tingimustele vastava teede vahe δF arvutuses arvesse võtta kolme juhtu (vt joonis 2.5.e). Praktikas piisab kahest valemist:

 kui sirge helikiire SR teel on takistus (joonisel 2.5.e juhud 1 ja 2):

 



image

(2.5.26)

 kui sirge helikiire SR teel ei ole takistust (joonisel 2.5.e juht 3):

 



image

(2.5.27)

kus A on sirge helikiire SR ja difraktsiooni tekitava takistuse pikenduse lõikepunkt.

Soodsates tingimustes esineva mitmekordse difraktsiooni korral:

 määrata kumer „kate”, mille moodustavad potentsiaalsed difraktsiooniservad;

 kõrvaldada difraktsiooniservad, mis ei asu kumera katte rajajoonel;

 arvutada δF kõvera helikiire pikkuste põhjal, jaotades difraktsiooniga seotud tee nii mitmeks kõveraks lõiguks kui vaja (vt joonis 2.5.f)

 



image

(2.5.28)

image

Joonisel 2.5.f kujutatud juhu korral on teede vahe:



image

(2.5.29)

Sumbumise Adif arvutamine

Difraktsioonist tingitud sumbumine koos allika ja vastuvõtja poole maapinna mõju arvessevõtmisega arvutatakse vastavalt järgmistele üldvalemitele:



image

(2.5.30)

kus

 Δ dif (S,R) on difraktsioonist tingitud sumbumine allika S ja vastuvõtja R vahel;

 Δground(S,O) on allika poole maapinna mõjust tingitud sumbumine, mida on kaalutud allika poole difraktsiooniga, kusjuures joonisel 2.5.f kujutatuga sarnaneva mitmekordse difraktsiooni korral eeldatakse, et O = O1;

 Δground(O,R) on vastuvõtja poole maapinna mõjust tingitud sumbumine, mida on kaalutud vastuvõtja poole difraktsiooniga (suuruse Δground(O,R) arvutamist on käsitletud järgmises alapunktis).

Suuruse Δground(S,O) arvutamine



image

(2.5.31)

kus

  Aground(S,O) on maapinna mõjust tingitud sumbumine allika S ja difraktsioonipunkti O vahel. See arvutatakse vastavalt homogeensete tingimuste ja soodsate tingimuste korral tehtavaid arvutusi käsitlevates eelmistes alapunkides esitatud kirjeldusele, võttes aluseks järgmised eeldused:

  z r = zo,s ;

  Gpath arvutatakse S ja O vahel;

 homogeensetes tingimustes: Gw = G path valemis (2.5.17), Gm = G path valemis (2.5.18);

 soodsates tingimustes: Gw = Gpath valemis (2.5.17), Gm = G path valemis (2.5.20);

 Δ dif(S′,R) on difraktsioonist tingitud sumbumine näivallika S′ ja vastuvõtja R vahel, mis arvutatakse eelmises jaotises esitatud puhta difraktsiooni arvutuskäigu kohaselt;

 Δ dif(S,R) on difraktsioonist tingitud sumbumine S ja R vahel, mis arvutatakse vastavalt punktis VI.4.4.b esitatud arvutuskäigule.

Suuruse Δground(O,R) arvutamine



image

(2.5.32)

kus

  Aground (O,R) on maapinna mõjust tingitud sumbumine allika difraktsioonipunkti O ja vastuvõtja R vahel. Väärtus arvutatakse vastavalt homogeensete tingimuste ja soodsate tingimuste korral tehtavaid arvutusi käsitlevates eelmistes alapunkides esitatud kirjeldusele, võttes aluseks järgmised eeldused:

  z s = z o,r

  Gpath arvutatakse O ja R vahel.

Parandit G path ei ole vaja antud juhul arvesse võtta, sest vaadeldavaks allikaks on difraktsioonipunkt. Seetõttu kasutatakse tegurit Gpath maapinna mõju arvutuses, kaasa arvatud alumist tõket kujutavas liikmes, mille kuju on – 3(1 – Gpath );

 homogeensetes tingimustes Gw =Gpath valemis (2.5.17) ja Gm =Gpath valemis (2.5.18);

 soodsates tingimustes Gw =Gpath valemis (2.5.17) ja Gm =Gpath valemis (2.5.20);

 Δ dif(S,R′) on difraktsioonist tingitud sumbumine allika S ja näivvastuvõtja R′ vahel, mis arvutatakse eelmises jaotises esitatud puhta difraktsiooni arvutuskäigu kohaselt;

 Δ dif(S,R) on difraktsioonist tingitud sumbumine S ja R vahel, mis arvutatakse eelmises jaotises esitatud puhta difraktsiooni arvutuskäigu kohaselt.

Arvutuskäigud vertikaalkülgede korral

Valemit (2.5.21) võib tööstusmüra hindamisel kasutada vertikaalsetel külgedel tekkiva difraktsiooni (külgdifraktsioon) arvutamiseks. Sellisel juhul eeldatakse, et Adif = Δ dif(S,R) , ja liige Aground jääb alles. Lisaks arvutatakse Aatm ja Aground levikutee kogupikkuse põhjal. Adiv arvutatakse kauguse d põhjal. Valemid (2.5.8) ja (2.5.6) omandavad vastavalt kuju:



image

(2.5.33)

image

(2.5.34)

Δ dif kasutatakse valemis (2.5.34) homogeensete tingimuste korral.

Vertikaalsetel takistustel tekkivad peegeldused

Vertikaalsetel takistustel tekkivaid peegeldusi hinnatakse näivallikate abil. Selliselt käsitletakse hoonefassaadidel ja müratõketel tekkivaid peegeldusi.

Takistus loetakse vertikaalseks, kui selle kõrvalekalle vertikaaljoonest on väiksem kui 15°.

Objekte, mille kõrvalekalle vertikaaljoonest on 15° või rohkem, arvesse ei võeta.

Peegelduse arvutustes ei arvestata takistusi, millel vähemalt üks külg on alla 0,5 m, välja arvatud erikonfiguratsioonide korral ( 6 ).

Käsitletavas arvutuskäigus ei tegeleta peegeldustega maapinnalt. Need võetakse arvesse ääreobjektidest (maapind, difraktsioon) tingitud sumbumise arvutustes.

Kui LWS on allika S helivõimsuse tase ja αr on takistuse pinna neelduvustegur vastavalt standardile EN 1793-1:2013, on näivallika S′ helivõimsuse tase:



LWS′ = LWS + 10 · lg(1 – αr ) = LWS + Arefl

(2.5.35)

kus 0 ≤ αr < 1

Seejärel kasutatakse eespool kirjeldatud heli leviku sumbumise väärtusi selliselt leitud tee puhul (näivallikast vastuvõtjani), nagu otsetee korral.

image

Heliteede geomeetrilisel uurimisel on leitud, et vertikaalsel takistusel (müratõke, sein, hoone) tekkiva peegelduse korral sõltub tegelikult tagasi peegelduva energia osa suuremal või vähemal määral sellest, kus asub kiire ja takistuse kokkupuutepunkt takistuse ülemise serva suhtes. Sellist akustilise energia kadu, mis on põhjustatud kiire peegeldumisest, nimetatakse retrodifraktsioonist tingitud sumbumiseks.

Kui kahe vertikaalseina vahel võib esineda mitmekordseid peegeldusi, võetakse arvesse vähemalt esimene peegeldus.

Kaevandi korral (vt näiteks joonis 2.5.h) tuleb retrodifraktsioonist tingitud sumbumise arvutus teha iga tugiseintel tekkiva peegelduse jaoks.

image

Kujutatud skeemi kohaselt jõuab helikiir vastuvõtjani pärast järjestikust kaevandi tugiseinte läbimist, mida võib seega võrrelda avadega.

Kui arvutatakse heli levimist läbi ava, on vastuvõtja juures tekkiv heliväli otsese välja ja ava servadel toimunud difraktsioonist tekkinud välja summa. Selline difraktsioonist tingitud väli tagab järjepideva ülemineku selge („nähtava”) ala ja varjuala vahel. Otsene väli sumbub, kui kiir läheneb ava servale. Arvutus on samasugune nagu tõkke põhjustatud sumbumise arvutus varjutamata alas.

Iga retrodifraktsiooniga seotud teede vahe δ′ on iga ülaserva O suhtes leitud S ja R vahelise tee vahe vastandväärtus, nagu on kujutatud sirgestatud ristlõike vaates (vt joonis 2.5.i).



δ′ = – (SO + OR – SR)

(2.5.36)

image

Valemis (2.5.36) kasutatud miinusmärk tähendab, et vastuvõtjat käsitatakse antud juhul varjutamata alas asuvana.

Retrodifraktsioonist tingitud sumbumine Δr etrodif leitakse valemiga (2.5.37), mis langeb kokku valemiga (2.5.21), milles on muudetud tähiseid.



Δretrodif = left accolade

image

kui image

(2.5.37)

0

muudel juhtudel

Vastavat sumbumist kasutatakse otsese kiire puhul iga kord, kui see „läbib” seina või hoonet (peegeldub nendelt). Näivallika S′ helivõimsuse valem saab seega järgmise kuju:



LW′ = LW + 10 × lg(1 – αr ) – Δretrodif

(2.5.38)

Keerulistes levikonfiguratsioonides võib peegelduste või vastuvõtja ja peegelduste vahel tekkida difraktsioone. Sellisel juhul võetakse seintel tekkiva retrodifraktsiooni hindamiseks arvesse allika ja esimese difraktsioonipunkti R′ vahelist teed (esimest difraktsioonipunkti käsitatakse valemi (2.5.36) tähenduses vastuvõtjana). Kõnealust põhimõtet on näitlikult selgitatud joonisel 2.5.j.

image

Mitmekordsete peegelduste korral liidetakse igast üksikust peegeldumisest tingitud peegeldused.

2.6.    Üldsätted – õhusõidukite müra

2.6.1.    Definitsioonid ja sümbolid

Käesolevas jaotises kirjeldatakse tähtsamaid mõisteid ja selgitatakse, millises tähenduses neid käesolevas dokumendis kasutatakse. Loetelu ei ole ammendav; esitatud on ainult sagedamini kasutatavad väljendid ja lühendid. Muude mõistete tähendust on kirjeldatud nende esmakordse esinemise kohas.

Esitatud matemaatilised sümbolid (loetletud mõistete järel) on peamised põhiteksti valemites kasutatud sümbolid. Tekstis ja lisades kasutatud muude sümbolite tähendus esitatakse seal, kus neid kasutatakse.

Lugejal palutakse meeles pidada, et vasteid heli ja müra käsitatakse käesolevas dokumendis võrdväärsete ja vastastikku vahetatavatena. Kuigi sõnal müra on subjektiivseid kõrvaltähendusi (akustikas kasutatakse seda tavaliselt tähenduses „soovimatu heli”), käsitatakse seda õhusõidukite müra kontrollimise valdkonnas samas tähenduses heliga – akustilise lainega õhus edasi kanduva energiana. Sümbol → tähistab viidet samas loetelus olevale teisele mõistele.

Mõisted

AIP

Lennundusteabe kogumik

Õhusõiduki konfiguratsioon

Ees- ja tagatiibade ning telikute asukohad.

Õhusõiduki liikumine

Saabumine, väljumine või muu õhusõidukiga tehtav toiming, mis mõjutab kokkupuudet müraga lennuvälja ümbruses.

Õhusõiduki müranäitajad ja tehnilised näitajad

Erinevate lennukitüüpide akustilisi ja lennutehnilisi omadusi kirjeldavad andmed, mis on vajalikud modelleerimiseks. Nende hulka kuuluvad → müra-võimsuse-vahemaa suhtarvud ja andmed, mis võimaldavad arvutada mootori tõmmet/võimsust → lennukonfiguratsiooni funktsioonina. Tavaliselt esitab kõnealused andmed lennuki tootja, aga kui see ei ole võimalik, hangitakse need mõnukord muudest allikatest. Kui andmed puuduvad, kasutatakse uuritava õhusõiduki andmete asemel sobivalt sarnase õhusõiduki kohandatud andmeid; seda nimetatakse asendamiseks.

Kõrgus merepinnast

Kõrgus keskmisest merepinnast.

ANP-andmebaas

I lisas esitatud õhusõidukite müranäitajate ja tehniliste näitajate (Aircraft Noise and Performance) andmebaas.

A-kaalutud helitase, LA

Põhiline keskkonnamüra, sealhulgas õhusõidukite müra mõõtmiseks kasutatav heli-/mürataseme skaala, millel põhineb enamik mürakontuuri näitajaid.

Magistraalteekonnajoon

Tüüpiline või nominaalne teekonnajoon, mis kulgeb piki teekonnajoonte kimbu keskjoont.

Mürasündmuse baastase

Mürasündmuse tase vastavalt müra-võimsuse-vahemaa andmebaasile.

Pidurivabastuspunkt

stardialustuspunkt

Korrigeeritud kasulik tõmbejõud

Kasulik tõmbejõud kindlal mootori võimsusrežiimil (nt EPR või N 1) langeb vastavalt õhu hõrenemisele ehk lennukõrguse kasvamisele; korrigeeritud kasulik tõmbejõud on merepinna tasemele ümber arvutatud tõmbejõud.

Kumulatiivne heli-/müratase

Lennuvälja lähedal asuvas punktis tavapäraste käitustingimuste ja lennutrajektooride korral teatud kindla aja jooksul vastu võetava müra indikaator detsibellides. Selle arvutamiseks ühendatakse mõne meetodi abil kõigi vastavas punktis esinevate sündmuste heli-/müratasemed.

Detsibellide summa või keskmine

Mõnikord nimetatakse neid ka energeetilisteks või logaritmilisteks väärtusteks (et eristada neid aritmeetilistest väärtustest). Kasutatakse juhul, kui on vaja leida aluseks olevate energiataoliste suuruste summat või keskmist, nt

image

Energiafraktsioon, F

Teatud lõigust saadava helienergia suhe lõpmatust lennutrajektoorist saadavasse energiasse.

Mootori võimsusrežiim

Müra-võimsuse-vahemaa andmebaasist saadud → müraga seotud võimsusnäitaja, mida kasutatakse müraemissiooni määramiseks.

Ekvivalentne (püsiv) helitase, Leq

Kauakestva heli indikaator. Hüpoteetiline püsiv helitase, mille energia teataval ajavahemikul langeb kokku tegeliku muutuva heli koguenergiaga.

Sündmuse heli-/müratase

Mööduvalt lennukilt pärineva lõpliku heli (või müra) tugevuse indikaator detsibellides → heliga kokkupuute tase.

Lennukonfiguratsioon

= → õhusõiduki konfiguratsioon + → lennuparameetrid

Lennuparameetrid

Õhusõiduki võimsusrežiim, kiirus, kallakunurk ja mass.

Lennutrajektoor

Lennuki trajektoor läbi õhu liikumisel; see määratakse kolmemõõtmelises ruumis ning tavaliselt võetakse selle alguspunktiks startimise alguskoht või maandumise rajalävi.

Lennutrajektoori lõik

Õhusõiduki lennutrajektoori osa, mida kujutatakse müra modelleerimisel kindla pikkusega sirglõiguna.

Lennuprotseduur

Õhusõiduki meeskonna või lennu juhtimissüsteemi teostatavate käitusetappide jada: seda väljendatakse lennukonfiguratsiooni muutustena teekonnajoonel mõõdetava kauguse funktsioonina.

Lennuprofiil

Lennuki kõrguse muutumine teekonnajoone kohal (mõnikord kaasnevad sellega ka → lennukonfiguratsiooni muudatused); seda kirjeldab → profiilipunktide kogum.

Maapinnatasand

(Ka „nominaalne maapinnatasand”). Horisontaalne maapinnatasand, mis läbib tavaliselt kontuuride arvutamiseks kasutatavat lennuvälja viitepunkti.

Teekonnakiirus

Maapinnal asuva fikseeritud punkti suhtes arvutatud õhusõiduki kiirus.

Teekonnajoon

Lennutrajektoori vertikaalprojektsioon maapinnatasandile.

Kõrgus

Vertikaalne kaugus õhusõiduki ja → maapinnatasandi vahel.

Integreeritud helitase

Teise vastega → üksiksündmuse heliga kokkupuute tase.

ISA

Rahvusvaheline standardatmosfäär, mille on määratlenud Rahvusvaheline Tsiviillennunduse Organisatsioon. Kindlaks määratud õhu temperatuuri, rõhu ja tiheduse muutused vastavalt kõrgusele keskmisest merepinnast. Seda kasutatakse õhusõidukite projekteerimisarvutuste ja katseandmete analüüside tulemuste normaliseerimiseks.

Külgsumbumine

Heli kaugenedes tekkiv täiendav sumbumine, mis on otseselt või kaudselt seostatav maapinna mõjuga. See on oluline väikese tõusunurga korral (kui õhusõiduk on maapinnatasandi kohal).

Maksimaalne heli-/müratase

Suurim sündmuse ajal tekkiv helitase.

Keskmine merepind, MSL

Maapinna standardkõrgus, mille suhtes arvutatakse → ISA väärtused.

Kasulik tõmbejõud (tõmme)

Tõmbejõud, mida avaldab mootor lennukikerele.

Müra

Müra on soovimatu heli. Selliste näitajatega nagu A-kaalutud helitase (LA ) ja efektiivne tajutav müratase (EPNL) iseloomustatakse helitaset sisuliselt müratasemena. Kuigi see ei ole terminikasutuse seisukohast range, kasutatakse vasteid „heli” ja „müra” käesolevas dokumendis ja ka mujal mõnikord ühes ja samas tähenduses vaheldumisi, eriti koos sõnaga „tase”.

Mürakontuur

Lennujaama ümbruses esineva kumulatiivse õhusõidukimüra tasemele või indeksile vastav konstantset väärtust omav joon.

Müra mõju

Kahjulik mõju, mida müra avaldab selle vastuvõtjatele; üldiselt eeldatakse, et müraindikaatorid iseloomustavad ühtlasi müra mõju.

Müraindeks

Pikaajalise või kumulatiivse heli indikaator, mis on korrelatsioonis selle mõjuga inimestele (st võimaldab eelduste kohaselt mõju prognoosida). Lisaks heli tugevusele võidakse selles arvesse võtta ka muid tegureid (eriti ajavahemikku ööpäevas). Üks näide on ööpäevane müratase LDEN .

Müratase

Heli indikaator detsibellides skaalal, mis näitab selle valjust või lärmakust. Seoses õhusõidukitelt pärineva keskkonnamüraga kasutatakse üldiselt kahte skaalat: A-kaalutud helitase ja tajutav müratase. Nimetatud skaaladel kasutatakse erineva sagedusega helide korral erinevaid kaalutegureid, et jäljendada heli tajumist inimkõrvas.

Müraindikaatorid

Väljendiga tähistatakse kõiki vastuvõtja asukohas esineva müra näitajaid, mis võivad kirjeldada üksiksündmust või müra akumuleerumist pikema aja jooksul. Üksiksündmuse müra kirjeldamiseks kasutatakse kahte levinud arvnäitajat: sündmuse jooksul saavutatud maksimaalne tase ja heliga kokkupuute tase, mis näitab helienergia koguhulka teatud aja jooksul.

Müra-võimsuse-vahemaa suhtarvud/andmed

Mürasündmuse tasemed, mis on tabuleeritud standardkiirusel standardatmosfääris ühtlasel kõrgusel lendava lennuki all kauguse funktsioonina → mootori erinevatel võimsusrežiimidel. Need andmed väljendavad lainete sfäärilisest levimisest (ruutpöördvõrdelisus) ja atmosfääris neeldumisest tingitud heli sumbumist. Kaugust mõõdetakse risti lennuki lennutrajektooriga ja tiibade teljega st ilma kaldeta lendavast lennukist suunaga vertikaalselt allapoole).

Müraga seotud võimsuse parameeter

Parameetriks, mis kirjeldab või näitab õhusõiduki mootori tekitatud tõmbejõu taset ja millega akustilise võimsuse (või helivõimsuse) emissioon saab olla loogiliselt seotud, on tavaliselt võetud → korrigeeritud kasulik tõmbejõud. Tekstis on selle kohta kasutatud üldisi väljendeid „võimsus” ja „võimsusrežiim”.

Müra olulisus

Lennutrajektoori lõigu mõju mürale on oluline, kui see mõjutab sündmuse mürataset tajutaval määral. Ebaolulise mõjuga lõikude arvestamata jätmine aitab saavutada arvutitöötluses suurt kokkuhoidu.

Vaatleja

vastuvõtja

Protseduurietapid

Teatud profiili järgi lendamise ettekirjutus – etappideks on kiiruse ja/või lennukõrguse muutused.

Profiilipunkt

Lennutrajektoori lõigu otsapunkti kõrgus vertikaaltasapinnal teekonnajoone kohal.

Vastuvõtja

Allikast kohale jõudva müra vastuvõtja; enamasti paikneb maapinnal või selle lähedal asuvas punktis.

Standardatmosfäär

Müra-võimsuse-vahemaa andmete standardimiseks kasutatav heli neeldumismäärade tabuleerimisalus (vt D liide).

Standardpäev

Atmosfääritingimuste kogum, mille suhtes on määratud õhusõidukite müranäitajate ja tehniliste näitajate standardväärtused.

Standardkestus

Nominaalne ajavahemik, mille suhtes määratakse üksiksündmuse heliga kokkupuute taseme mõõtmise standardväärtused; → heliga kokkupuute taseme korral võrdub see 1 sekundiga.

Standardkiirus

Lennuki teekonnakiirus, mille suhtes normaliseeritakse müra-võimsuse-vahemaa suhtarvudega seotud → heliga kokkupuute taseme andmed.

SEL

heliga kokkupuute tase

Üksiksündmuse heliga kokkupuute tase

Sündmuse teoreetiline helitase, mis esineks juhul, kui sündmuse kogu helienergia oleks ühtlaselt jaotunud ühes standardses ajavahemikus (→ standardkestus).

Pehme maapind

Enamikku lennuvälju ümbritsev akustiliselt „pehme” ja tavaliselt muruga kaetud maapind. Akustiliselt kõvad ehk tugevalt peegeldavad pinnad on näiteks betoon ja vesi. Käesolevas dokumendis kirjeldatud mürakontuuri meetod on kasutatav pehme maapinna tingimustes.

Heli

Kuuldava (pikisuunalise) laineliikumisega õhu kaudu leviv energia.

Heli sumbumine

Heli intensiivsuse vähenemine vastavalt levikuteel suurenevale kaugusele allikast. Lennukimüra puhul põhjustavad sumbumist muu hulgas lainete sfääriline levimine, atmosfääris neeldumine ja → külgsumbumine.

Heliga kokkupuude

Teatud ajavahemikus vastu võetud summaarse helienergia indikaator.

Heliga kokkupuute tase, LAE

(Lühend SEL). Standardile ISO 1996-1 või ISO 3891 vastav indikaator = A-kaalutud üksiksündmuse heliga kokkupuute tase 1 sekundi jooksul.

Heli intensiivsus

Teatud punktis vastu võetud heli tugevus, mis on seotud akustilise energiaga (seda näitab mõõdetud helitase).

Helitase

Detsibellides väljendatav helienergia indikaator. Vastu võetud heli mõõdetakse koos sageduskorrektsiooniga või ilma selleta; korrigeeritud helitasemeid nimetatakse sageli →müratasemeteks.

Etapi/lennu pikkus

Kaugus väljuva õhusõiduki esimese sihtkohani; kasutatakse õhusõiduki kaalu indikaatorina.

Stardialustuspunkt, SOR

Lennuraja punkt, kust väljalendav õhusõiduk alustab startimist. Kasutatakse ka nimetust „pidurivabastuspunkt”.

Tegelik õhkkiirus

Õhusõiduki tegelik kiirus õhu suhtes (= teekonnakiirus seisva õhu korral).

Kaalutud ekvivalentne müratase, Leq,W

Indikaatori Leq teisendatud versioon, kus ööpäeva eri ajavahemikes (tavaliselt päev, õhtu ja öö) esineva müra suhtes kasutatakse erinevaid kaalutegureid.

Sümbolid

d

Lühim kaugus vaatluspunktist lennutrajektoori lõiguni

dp

Kaugus vaatluspunktist risti lennutrajektooriga (nn kaldkaugus)

dλ

Kaalutud kaugus

Fn

Tegelik kasulik tõmbejõud mootori kohta

Fn/δ

Korrigeeritud kasulik tõmbejõud mootori kohta

h

Õhusõiduki lennukõrgus (keskmisest merepinnast)

L

Sündmuse müratase (skaala määramata)

L(t)

Müratase ajahetkel t (skaala määramata)

LA , LA(t)

A-korrigeeritud (A-kaalutud) mürarõhutase (ajahetkel t), mõõdetakse mürataseme aeglasel mõõteskaalal

LAE

Müraga kokkupuute tase

LAmax

LA(t) maksimaalne väärtus sündmuse ajal

LE

Üksiksündmuse müraga kokkupuute tase

LE∞

Üksiksündmuse müraga kokkupuute tase müra-võimsuse-vahemaa andmebaasi kohaselt

LEPN

Efektiivselt tajutav müratase

Leq

Ekvivalentne (püsiv) müratase

Lmax

L(t) maksimaalne väärtus sündmuse ajal

Lmax,seg

Lõigus tekkinud maksimaalne müratase

Kaugus vaatluspunktist teekonnajooneni risti teekonnajoonega

lg

Kümnendlogaritm

N

Lõikude või alalõikude arv

NAT

Sündmuste arv, kus Lmax ületab kindlaks määratud künnist

P

Võimsusnäitaja müra-võimuse-vahemaa muutujas L(P,d)

Pseg

Konkreetse lõiguga seotud võimsusnäitaja

q

Kaugus lõigu algusest lähenemistrajektoori lähima punktini

R

Pöörderaadius

S

Standardhälve

s

Kaugus piki teekonnajoont

sRWY

Lennuraja pikkus

t

Aeg

te

Üksiku mürasündmuse tegelik kestus

t 0

Integreeritud mürataseme standardaeg

V

Teekonnakiirus

Vseg

Lõigu ekvivalentne teekonnakiirus

Vref

Standardne teekonnakiirus, mille suhtes on määratud müra-võimsuse-vahemaa andmed

x,y,z

Kohalikud koordinaadid

x′,y′,z′

Õhusõiduki koordinaadid

XARP ,YARP ,ZARP

Lennuvälja viitepunkti asukoht geograafiliste koordinaatide järgi

z

Õhusõiduki kõrgus maapinnatasandist/lennuvälja viitepunktist

α

Lõpliku pikkusega lõigu korrektsiooni Δ F arvutamiseks kasutatav näitaja

β

Õhusõiduki tõusunurk maapinnatasandi suhtes

ε

Õhusõiduki kallakunurk

γ

Tõusmis-/laskumisnurk

φ

Langusnurk (külgsuunatundlikkuse parameeter)

λ

Lõigu kogupikkus

ψ

Õhusõiduki liikumissuuna ning õhusõiduki ja vaatleja suuna vaheline nurk

ξ

Õhusõiduki kurss, mida mõõdetakse päripäeva alates magnetmeridiaanist

Λ(β,)

Külgsumbumine õhust maa poole

Λ(β)

Kaugkülgsumbumine õhust maa poole

Γ()

Külgsumbumise kaugustegur

Δ

Muut, näitaja väärtuse muutus või parandus (vastavalt tekstile)

Δ F

Lõplikust lõigupikkusest tingitud parandus

Δ I

Mootori paigalduskohast tulenev parandus

Δ i

Ööpäeva ajavahemiku i kaalutegur, [dB]

Δ rev

Tagasitõmme

Δ SOR

Stardialustuspunkti parandus

Δ V

Kestuse (kiiruse) parandus

Allindeksid

1, 2

Intervalli või lõigu alg- ja lõppväärtust näitavad allindeksid

E

Kokkupuude

i

Õhusõiduki tüübi/kategooria indeks summeerimisel

j

Teekonnajoone/alamjoone indeks summeerimisel

k

Lõigu indeks summeerimisel

max

Maksimum

ref

Standardväärtus

seg

Lõigu eriväärtus

SOR

Stardialustuspunktile vastav väärtus

TO

Start

2.6.2.    Kvaliteediraamistik

Sisendväärtuste täpsus

Kõik allika emissioonitaset mõjutavad sisendväärtused, kaasa arvatud allika asukoht, tehakse kindlaks vähemalt täpsusega, mis vastab allika emissiooni mõõtemääramatuse tasemele ±2dBA (kõik muud parameetrid jäävad muutumatuks).

Standardväärtuste kasutamine

Meetodi kohaldamise sisendandmed peavad vastama tegelikule kasutusele. Üldiselt ei ole lubatud kasutada sisendina standardväärtusi ega eeldusi. Lennutrajektooride määramiseks tuleb kasutada radaritega määratud lennutrajektoore, kui vastavad andmed on olemas ja piisavalt kvaliteetsed. Standardväärtusi ja eeldusi modelleeritud trajektoori jaoks on lubatud kasutada radariga määratud lennutrajektoori asemel sisendina juhul, kui tegelike andmete kogumiseks tuleks teha ebaproportsionaalselt suuri kulutusi.

Arvutusteks kasutatava tarkvara kvaliteet

Arvutuste tegemiseks kasutatava tarkvara kohta tuleb tõendada, et see vastab käesolevas dokumendis kirjeldatud meetoditele. Tõendamiseks kontrollitakse arvutustulemuste vastavust näitjuhtudele.

2.7.    Õhusõidukite müra

2.7.1.    Dokumendi eesmärk ja ulatus

Lennujaamade ümbruses esineva õhusõidukite müra ulatuse ja tugevuse kujutamiseks kasutatakse kontuurkaarte ning mõju iseloomustatakse müraindikaatorite või -indeksitega. Kontuur on läbi ühesuguse indeksiväärtusega punktide kulgev joon. Indeksi väärtuses võetakse teatud viisil kokku üksikud õhusõidukite müra sündmused, mis esinevad teatud kindla ajavahemiku jooksul, mida tavaliselt mõõdetakse päevades või kuudes.

Lähedal asuvast lennujaamast välja ja sisse lendavatelt õhusõidukitelt maapinnal asuvatesse punktidesse kostev müra sõltub paljudest teguritest. Nendest peamised on lennuki ja selle jõuseadme tüüp; lennukil kasutatavad võimsuse, tagatiibade ja õhkkiiruse juhtimise protseduurid; asjaomaste punktide ja erinevate lennutrajektooride vaheline kaugus; vaadeldava koha topograafia ja ilmaolud. Lennujaamades kasutatakse üldjuhul mitut tüüpi lennukeid, erinevaid lennuprotseduure ja erinevaid käitusmassi vahemikke.

Kontuuride leidmiseks arvutatakse kohaliku müraindeksi väärtuste pinnad. Käesolevas dokumendis kirjeldatakse, kuidas arvutada ühes vaatluspunktis ühe õhusõiduki mürasündmuse tasemeid konkreetse lennu või lennutüübi kohta ning neid hiljem mingil viisil keskmistada või akumuleerida, et leida antud punkti kohta indeksi väärtuseid. Nõutav indeksi väärtuste pind saadakse arvutuste kordamisega vastavalt vajadusele õhusõidukite erinevat tüüpi liikumiste korral. Arvutusi tuleks teha võimalikult tõhusalt ja jätta välja müra aspektist ebaolulised sündmused (mis ei avalda olulist mõju kogumürale).

Kui lennujaama tööga seotud müra tekitavad toimingud ei avalda olulist mõju elanikkonna üldisele kokkupuutele õhusõidukite müraga ja nendega seotud mürakontuuridele, võib need arvestamata jätta. Sellised toimingud on järgmised: helikopteriga lendamine, ruleerimine, mootorite katsetamine ja abimootorite kasutamine. See ei tähenda tingimata, et nende mõju on ebaoluline, ning vajaduse korral saab nimetatud allikaid hinnata vastavalt punktidele 2.7.21 ja 2.7.22.

2.7.2.    Dokumendi ülesehitus

Mürakontuuri määramise protsessi on kujutatud joonisel 2.7.a. Kontuure määratakse erinevatel eesmärkidel, millest tavaliselt sõltuvad ka nõuded allikatele ja sisendandmete eeltöötlemisele. Varasemat müra mõju kujutavad kontuurid võidakse leida õhusõidukite tegelike liikumiste dokumenteeritud andmete põhjal: liikumised, massid, radariga mõõdetud lennutrajektoorid jne. Planeerimise eesmärgil kasutatavate kontuuride jaoks on paratamatult vaja rohkem kasutada prognoose liikluse, teekonnajoonte ning tulevaste õhusõidukite tehniliste näitajate ja müranäitajate kohta.

Joonis 2.7.a

Mürakontuuri määramise protsess

image

Lennuandmete allikast olenemata kirjeldatakse iga lennuki liikumist, saabumist või väljumist selle lennutrajektoori geomeetria ja mööda trajektoori liikuva õhusõiduki müraemissiooni alusel (kui liikumised on müra ja lennutrajektoori osas sisuliselt samad, kasutatakse nende arvessevõtmiseks lihtsat korrutamistehet). Müraemissioon sõltub õhusõiduki omadustest, eelkõige selle mootorite tekitatud võimsusest. Soovitatud meetodi kohaselt jagatakse lennutrajektoori lõikudeks. Punktides 2.7.3 kuni 2.7.6 kirjeldatakse meetodi üksikelemente ja selgitatakse selle aluseks olevat trajektoori lõikudeks jagamise põhimõtet: vaadeldud sündmuse helitase koosneb lennutrajektoori kõigi olulise müraga lõikude helitasemetest, mida saab arvutada üksteisest sõltumatult. Punktides 2.7.3 kuni 2.7.6 kirjeldatakse ka nõudeid mürakontuuride kogumi leidmiseks vajalike sisendandmete kohta. Vajalike käitusandmete üksikasjalik kirjeldus on esitatud A liites.

Punktides 2.7.7 kuni 2.7.13 kirjeldatakse lennutrajektoori lõikude arvutamist eeltöödeldud sisendandmete põhjal. Selleks kasutatakse õhusõiduki tehniliste näitajate analüüsi, mille jaoks on valemid esitatud B liites. Lennutrajektoorid võivad olla väga varieeruvad: mis tahes marsruudi läbimiseks võidakse kasutada erinevaid trajektoore seoses erinevate atmosfääritingimuste, õhusõiduki masside ja käitusprotseduuride, lennujuhtimisest tulenevate piirangute ja muude asjaoludega. Selle arvesse võtmiseks kirjeldatakse iga lennutrajektoori statistiliselt tsentraalse või magistraalteekonnajoonena, millega ümber on hulk hajusaid trajektoore. Ka seda selgitatakse punktides 2.7.7 kuni 2.7.13 viitega C lisas esitatud lisateabele.

Punktides 2.7.14 kuni 2.7.19 kirjeldatakse üksiksündmuse mürataseme (ühe õhusõiduki liikumise tõttu maapinnal ühes punktis tekkiv müra) arvutuskäigu etappe. D liites käsitletakse müra-võimsuse-vahemaa andmete ümberarvutamist standardtingimustest erinevate tingimuste jaoks. E liites selgitatakse, kuidas kasutatakse mudelis lõpliku pikkusega lennutrajektoori lõikude helikiirguse määramiseks akustilist dipoolallikat.

3. ja 4. peatükis kirjeldatud modelleerimissuhtarvude kasutamiseks on lisaks asjaomaste lennutrajektooride andmetele vaja uuritava õhusõiduki kohta ka müranäitajaid ja tehnilisi näitajaid.

Ühe õhusõiduki liikumisega kaasneva mürasündmuse helitaseme määramine ühes vaatluspunktis on baasarvutus. Seda tuleb korrata kõigi õhusõidukiliikumiste kohta kõigis ettenähtud punktides, millega kaetatakse eeldatav vajalike mürakontuuridega hõlmatud ala. Igas punktis ühendatakse või keskmistatakse seal leitud helitasemed teatud meetodi kohaselt, et leida kumulatiivne tase või müraindeksi väärtus. Kõnealust protsessi osa kirjeldatakse punktides 2.7.20 ning 2.7.23–2.7.25.

Punktides 2.7.26–2.7.28 esitatakse kokkuvõte valikuvõimalustest ja nõuetest, mille kohaselt paigutatakse mürakontuurid müraindeksi väärtuste maatriksisse. Seal antakse juhiseid kontuuride koostamise ja järeltöötluse kohta.

2.7.3.    Lõikudeks jagamise kontseptsioon

Iga konkreetse õhusõiduki kohta on andmebaasis esitatud müra-võimsuse-vahemaa suhtarvude baasväärtused. Need näitavad stabiilselt sirgjoones lendava kindla lennukonfiguratsiooniga õhusõiduki tekitatud tajutava mürasündmuse helitaset standardkiirusel ja standardsetel atmosfääritingimustel otse õhusõiduki all ( 7 ) maksimaalse väärtuse ja teatud ajavahemikule jaotatud väärtusena, mis esitatakse kauguse funktsioonina. Müra modelleerimiseks on veojõud kui kõige olulisem element esitatud läbi müraga seotud võimsuse parameetri; tavaliselt kasutatavaks parameetriks on korrigeeritud kasulik tõmbejõud. Andmebaasist saadud sündmuse baastasemenäitajaid korrigeeritakse, et võtta arvesse esiteks tegelike (st modelleeritud) ja standardsete atmosfääritingimuste ning õhusõiduki tegeliku ja standardkiiruse erinevust (heliga kokkupuute taseme leidmise korral) ja teiseks otse alla ja küljele kiirguva müra erinevust juhul, kui vastuvõtupunkt ei asu otse õhusõiduki all. Viimati nimetatud olukord on tingitud heli leviku külgsuunatundlikkusest (mootori paigalduskoha mõju) ja külgsumbumisest. Kuid isegi selliselt korrigeeritud sündmuste andmed kehtivad ainult stabiilselt ühel kõrgusel lendava õhusõiduki kogumüra kohta.

Lõikudeks jagamine on protsess, millega soovitatud mürakontuuri mudelis kohandatakse lõpmatu trajektoori müra-võimsuse-vahemaa andmeid ja külgsuunalise leviku andmeid nii, et oleks võimalik arvutada ebaühtlase (muutuva lennukonfiguratsiooniga) lennutrajektoori korral vastuvõtjani jõudvat müra. Õhusõiduki liikumisel tekkiva sündmuse helitaseme arvutamiseks jagatakse lennutrajektoor järjestikusteks sirgjoonelisteks lõikudeks, millest igaühte saab käsitada lõpliku pikkusega osana lõpmatust trajektoorist, mille müra-võimsuse-vahemaa ja külgkorrektsioonide väärtused on teada. Sündmuse maksimaalne tase on lihtsalt suurim vastavas lõigus esinev väärtus. Kogu mürasündmuse aja järgi integreeritud taseme arvutamiseks liidetakse piisavast arvust lõikudest saabunud müra, st selliste lõikude müra, mis mõjutavad oluliselt sündmuse kogumürataset.

Ühe lõpliku pikkusega lõigu mürapanuse suurust sündmuse kogumüras arvutatakse empiirilise meetodiga. Energiafraktsiooni F – lõigu müra osakaal lõpmatu trajektoori kogumüras – kirjeldatakse suhteliselt lihtsa avaldisega, mis võimaldab arvesse võtta õhusõiduki müra suunatundlikkust pikisuunal ja vastuvõtjale avanevat „vaadet” lõigust. Üks põhjus, miks lihtsast empiirilisest meetodist üldjuhul piisab, on see, et reeglina pärineb valdav osa mürast kõige lähemast, tavaliselt vahetult kõrval asuvast lõigust, mille vastuvõtjale lähim punkt paikneb lõigu sees (mitte selle ühes otsas). See tähendab, et kaugemal asuvate lõikude müra hinnangud võivad muutuda seda ligikaudsemaks, mida kaugemal nad vastuvõtjast asuvad, ning see ei vähenda oluliselt meetodi täpsust.

2.7.4.    Lennutrajektoorid: teekonnajooned ja profiilid

Modelleerimise kontekstis tähendab lennutrajektoor täielikku kirjeldust õhusõiduki ruumis ja ajas liikumise kohta ( 8 ). Need andmed koos tõmbejõu (või muu müraga seotud võimsuse parameetri) andmetega on vajalikud tekitatud müra arvutamiseks. Teekonnajoon on lennutrajektoori vertikaalprojektsioon tasasele maapinnale. Koos vertikaalse lennuprofiiliga võimaldab see konstrueerida kolmemõõtmelise lennutrajektoori. Lõikudena modelleerimine eeldab, et iga õhusõiduki liikumise lennutrajektoori kirjeldatakse järjestikuste sirgelõikude jadana. Lõikudeks jagamise viis sõltub vajadusest leida rahuldav kompromiss täpsuse ja tulemuslikkuse vahel – lõigud peavad piisava täpsusega vastama tegelikule kõverale lennutrajektoorile, kuid samal ajal ei tohi nõuded vajalikule arvutusvõimsusele ja andmetele kasvada liiga suureks. Iga lõiku kirjeldatakse selle otsapunktide geomeetriliste koordinaatide, õhusõiduki kiiruse ja mootori võimsuse näitajatega (nendest sõltub müraemissioon). Lennutrajektoori ja mootori võimsuse kindlakstegemiseks on mitmeid võimalusi, millest põhilised on a) protseduurietappide kogumi andmete süntees ja b) mõõdetud lennuprofiili andmete analüüs.

Lennutrajektoori süntees (variant a) eeldab, et oleksid andmed (või eeldused) teekonnajoonte ja nende külgsuunalise dispersiooni, õhusõiduki massi, kiiruse, tagatiibade ja tõmbe juhtimise protseduuride, lennujaama kõrguse, tuule kiiruse ja õhutemperatuuri kohta. B liites on esitatud valemid lennuprofiili arvutamiseks nõutavate tõmbe ja aerodünaamiliste parameetrite põhjal. Iga valem sisaldab koefitsiente (ja/või konstante), mis põhinevad konkreetse õhusõiduki tüübi kohta teada olevatel empiirilistel andmetel. B liites esitatud aerodünaamilisi omadusi kirjeldavad valemid võimaldavad arvesse võtta kõiki mõistlikke õhusõiduki käitusmassi ja lennuprotseduuri kombinatsioone, sealhulgas erinevate brutostardikaalude korral tehtavaid toiminguid.

Lennuandmete pardasalvesti, radari või muude õhusõiduki jälgimisseadmetega mõõdetud andmete analüüs (b) eeldab pöördtoimingut, mis sisuliselt on ümberpööratud süntees (a). Selle asemel, et hinnata õhusõiduki ja jõuseadme seisundit lennulõikude lõpus plaanerile mõjuva tõmbe ja aerodünaamiliste jõudude integreerimise kaudu, hinnatakse jõudusid plaaneri kõrguse ja kiiruse muutuste diferentseerimise abil. Lennutrajektoori andmete töötlemist on kirjeldatud punktis 2.7.12.

Ideaalses müramodelleerimisrakenduses saaks teoreetiliselt kujutada iga üksikut lendu eraldi; see võimaldaks täpselt arvesse võtta lennutrajektooride ruumilist dispersiooni, mis võib olla väga suur. Andmete ettevalmistamiseks ja arvutitöötluseks kuluva aja mõistlikes piirides hoidmiseks on siiski tavaks kujutada lennutrajektooride kimpe väikese arvu külgsuunas hajunud alamjoonte abil. (Vertikaalne dispersioon on tavaliselt rahuldavalt esindatud sellega, et võetakse arvesse õhusõidukite erinevate masside mõju vertikaalprofiilidele.)

2.7.5.    Õhusõiduki müranäitajad ja tehnilised näitajad

I lisas esitatud ANP-andmebaas sisaldab enamikku olemasolevaid õhusõidukite tüüpe. Kui mõne õhusõiduki tüübi või variandi andmed on esialgu puudu, on kõige parem kasutada nende asemel mõne andmebaasis sisalduva, tavaliselt sarnase õhusõiduki andmeid.

ANP-andmebaas sisaldab standardseid protseduurietappe, mis võimaldavad konstrueerida lennuprofiile vähemalt ühe levinud mürapiiranguga lahkumisprotseduuri jaoks. Enamik uuemaid andmebaasikirjeid hõlmab kahte erinevat mürapiiranguga lahkumisprotseduuri.

2.7.6.    Lennujaama ja lennuki operatsioonid

Allpool on loetletud juhupõhised andmed, mille põhjal arvutatakse konkreetse lennujaamastsenaariumi mürakontuurid.

Lennujaama üldandmed

 Lennuvälja viitepunkt (lihtsalt lennujaama asukoha määramiseks sobivate geograafiliste koordinaatide järgi). Viitepunkt määratakse arvutustes kasutatavas kohalikus ristkoordinaadistikus algpunktiks.

 Lennujaama viitekõrgus merepinnast (= lennujaama viitepunkti kõrgus merepinnast). Sama kõrgus omistatakse nominaalsele maapinnatasandile, mille peal määratakse kindlaks mürakontuurid, kui ei tehta topograafilisi parandusi.

 Keskmised meteoroloogilised näitajad (temperatuur, suhteline õhuniiskus, keskmine tuulekiirus ja tuule suund) lennuvälja viitepunkti kohal või läheduses.

Lennuraja andmed

Iga lennuraja kohta:

 raja number;

 raja viitepunkt (raja keskkoht kohalikus koordinaadistikus);

 raja pikkus, suund ja keskmine kalle;

 stardialustuspunkti ja tegeliku rajaläve asukoht ( 9 ).

Teekonnajoone andmed

Õhusõiduki teekonnajoont kirjeldatakse koordinaatide jada abil (horisontaalsel) maapinnatasandil. Teekonnajoone andmete allikas sõltub sellest, kas vastavaid radariandmeid on või mitte. Kui need on olemas, leitakse andmete statistiliste analüüsi teel kindel magistraalteekonnajoon ja sobivad seotud (hajusad) alamjooned. Kui radariandmeid ei ole, konstrueeritakse teekonnajooned tavaliselt sobivate protseduuriandmete põhjal, kasutades näiteks lennundusteabe kogumikes avaldatud standardse instrumentaalväljumise protseduure. Tavapäraselt sisaldab kõnealune kirjeldus järgmisi andmeid:

 teekonnajoone alguskohaks oleva lennuraja number;

 teekonnajoone alguspunkti (stardialustuspunkt, tegelik rajalävi) kirjeldus;

 lõikude pikkused (pöörete korral raadius ja suunamuutus).

Need on vähimad vajalikud andmed magistraalteekonnajoone määratlemiseks. Paraku võivad keskmised müratasemed, mille arvutamisel on lähtutud eeldusest, et õhusõiduk järgib täpselt sama nominaalset marsruuti, sisaldada mitme detsibelli suuruseid lokaalseid vigu. Seega peab arvesse võtma ka külgsuunalist dispersiooni, mille jaoks on vaja järgmisi lisaandmeid:

 trajektoorikimbu (või muu statistilise dispersiooniparameetri) laius iga lõigu lõpus;

 alamjoonte arv;

 magistraaljoonega risti kulgevate liikumiste jaotus.

Lennuliikluse andmed

Lennuliikluse andmed sisaldavad järgmist:

 andmetega hõlmatud ajavahemik;

 iga õhusõiduki tüübi liikumiste (saabumised või lahkumised) arv igal lennutrajektooril, mis on jagatud 1) soovitud müraindikaatori leidmiseks vajalike päevaperioodide vahel, 2) lahkumiste korral käitamismassid või marsruudietappide pikkused ja 3) vajaduse korral käitusprotseduurid.

Enamiku müranäitajate jaoks tuleb sündmused (st õhusõidukite liikumised) esitada keskmiste väärtustena ööpäeva teatud osade (nt päev, õhtu ja öö) kohta, vt punktid 2.7.23–2.7.25.

Topograafilised andmed

Enamiku lennujaamade ümbruse maastik on suhteliselt tasane. Siiski ei tarvitse see alati nii olla ja mõnikord võib tekkida vajadus võtta arvesse maapinnakõrgendike ja lennujaama viitekõrguse kõrgusvahet. Maapinnakõrgendikud võivad avaldada eriti olulist mõju lähenemistrajektooride puhul, kus õhusõidukid lendavad suhteliselt madalal.

Maapinnakõrgendike andmed esitatakse tavaliselt koordinaatidega (x,y,z) teatava tihedusega täisnurkses võrgus. Kõrgusejoonte võrgu parameetrid tõenäoliselt ei ole samasugused kui müra arvutamiseks kasutatava võrgu parameetrid. Sellisel juhul võib viimase z-koordinaatide ligikaudseks hindamiseks kasutada lineaarset interpolatsiooni.

Põhjalik analüüs selle kohta, millist mõju avaldavad pinnase olulised ebatasasused heli levimisele, on keeruline ja ei kuulu käesoleva meetodi käsitlusalasse. Mõõduka ebatasasuse saab arvesse võtta, kui võtta eelduseks „näilik tasapinnaline” maapind, st tõsta või langetada horisontaalset maapinnatasandit vastavalt kohalikule kõrgusele (standardmaapinnatasandiga võrreldes) (vt punkt 2.7.4).

Standardtingimused

Rahvusvahelised õhusõidukite müranäitajad ja tehniliste näitajate andmed (ANP) on normaliseeritud vastavalt lennujaamade mürauuringutes laialdaselt kasutatavatele standardtingimustele (vt D liide).

1)

Atmosfäärirõhk : 101,325 kPa (1 013,25 mbar)

2)

Atmosfääris neeldumine : D liite tabelis D-1 loetletud sumbumismäärad

3)

Sademed : puuduvad

4)

Tuule kiirus : väiksem kui 8 m/s (15 sõlme)

5)

Teekonnakiirus : 160 sõlme

6)

Kohalik maastik : tasane pehme pinnas, millel ei ole õhusõidukite teekonnajoontest arvestades mitme kilomeetri ulatuses suuri rajatisi ega muid peegeldavaid objekte.

Õhusõidukite müra standardmõõtmised tehakse 1,2 m kõrgusel maapinna kohal. Sellele ei tarvitse väga tähelepanu osutada, sest modelleerimisel võib teha eelduse, et vastuvõtja kõrgus mõjutab sündmuste helitaset suhteliselt vähe ( 10 ).

Lennujaamade hinnangulise ja mõõdetud müra võrdlusest ilmneb, et müra-võimsuse-vahemaa standardandmeid võib kasutatavaks pidada juhul, kui maapinna lähedal valitsevad keskmised tingimused jäävad järgmistesse piiridesse:

 õhutemperatuur alla 30 °C;

 õhutemperatuuri [°C] ja suhtelise õhuniiskuse [ %] korrutis on suurem kui 500;

 tuule kiirus on väiksem kui 8 meetrit sekundis (15 sõlme).

Arvatakse, et enamikus maailma suuremates lennujaamades valitsevad tingimused jäävad nendesse piiridesse. D liites kirjeldatakse meetodid, kuidas korrigeerida müra-võimsuse-vahemaa andmeid juhul, kui kohalikud tingimused jäävad standardsetest piiridest väljapoole, kuid äärmuslikel juhtudel soovitatakse konsulteerida asjaomaste lennukitootjatega.

1)

Lennuraja kõrgus : keskmine merepinna kõrgus

2)

Õhutemperatuur : 15 °C

3)

Brutostardimass : vastavalt määratlusele marsruudietapi pikkuse funktsioonina ANP-andmebaasis

4)

Brutomaandumismass : 90 % maksimaalsest brutomaandumismassist

5)

Tõmbejõudu tekitavad mootorid : kõik

Kuigi ANP-andmebaasi aerodünaamilised ja mootori andmed põhinevad nimetatud tingimustel, saab neid esitatud kujul Euroopa tsiviillennunduskonverentsi (ECSC) liikmesriikides kasutada ka mittestandardse rajakõrguse ja keskmise õhutemperatuuri korral ilma, et see mõjutaks oluliselt kumulatiivse keskmise helitaseme arvutatud kontuuride täpsust. (Vt B liide.)

ANP-andmebaas sisaldab süstematiseeritud aerodünaamilisi andmeid eespool loendikirjetes 3 ja 4 osutatud brutostardi- ja -maandumismasside kohta. Kuigi kumulatiivsetes müraarvutustes ei ole vaja aerodünaamilisi andmeid muude brutomasside korral korrigeerida, tuleb B liites kirjeldatud viisil stardi- ja tõusuprofiilide arvutamisel aluseks võtta vastavad tegelikud brutostardimassid.

2.7.7.    Lennutrajektoori kirjeldus

Müramudeli jaoks tuleb õhusõiduki iga liikumise kirjeldamiseks kasutada selle kolmemõõtmelist lennutrajektoori ning piki trajektoori kulgemisel muutuvat mootori võimsust ja lennukiirust. Reeglina esindab üks modelleeritud liikumine kogu lennujaamas toimuva liikluse vastavat alamhulka: sama tüüpi õhusõidukiga, sama massi ja käitusprotseduuriga ühel teekonnajoonel (eeldatavad) toimuvad identsed liikumised. Teekonnajooneks võib olla üks hajusatest alamjoontest, mida kasutatakse ühel marsruudil kulgevate trajektooride kimbu modelleerimiseks. Teekonnajoonte kimbud, vertikaalprofiilid ja õhusõiduki käitusparameetrid määratakse vastavalt arvutuskäigu sisendandmetele koos ANP-andmebaasist saadud andmetega õhusõiduki kohta.

Müra-võimsuse-vahemaa andmed (ANP-andmebaasis) kirjeldavad müra, mis pärineb lõpmatu pikkusega ideaalsel horisontaalsel lennutrajektooril ühtlase kiiruse ja võimsusega liikuvalt õhusõidukilt. Osutatud andmete kohandamiseks nii, et nad vastaksid tegeliku lennuvälja lennutrajektooridele, mida iseloomustab võimsuse ja kiiruse sage muutumine, jagatakse iga trajektoor lõpliku pikkusega sirglõikudeks; seejärel liidetakse kokku kõigi selliste lõikude panused vaatleja positsioonil mõõdetavasse kogumürasse.

2.7.8.    Lennutrajektoori ja lennukonfiguratsiooni seosed

Õhusõiduki liikumise kolmemõõtmelisest lennutrajektoorist sõltuvad õhusõiduki ja vaatleja vahel toimuva heli kiirgumise ja levimise geomeetrilised aspektid. Teatava õhusõiduki massi ja teatavate atmosfääritingimuste korral sõltub lennutrajektoor täielikult sellest, kuidas piloot (või lennu automaatjuhtimissüsteem) muudab võimsust, tagatiibade asendit ja kõrgust, et järgida marsruuti ning hoida lennujuhtimisüksuse määratud kõrgust ja kiirust vastavalt lennuettevõtja standardsele käitamisprotseduurile. Nimetatud juhiste ja toimingute kohaselt jagatakse lennutrajektoor eraldi etappideks, millest moodustuvad loomulikud lõigud. Horisontaaltasapinnal sisaldavad need otselennu etappe, mida iseloomustab vahemaa järgmise pöördeni, ja pöördeid, mida iseloomustab raadius ja kursimuutus. Vertikaaltasapinnal kirjeldatakse lõike liikumiskiiruse ja/või kõrguse vajalike muutuste saavutamiseks vajaliku aja ja/või kaugusega kindla võimsuse ja tagatiibade asendi korral. Vastavaid vertikaalkoordinaate nimetatakse sageli profiilipunktideks.

Müra modelleerimiseks vajalikud lennutrajektoori andmed saadakse kas teatud protseduurietappide (vastavalt piloodi toimingutele) kogumi sünteesi teel või radariandmete (tegelike lennutrajektooride mõõdetud füüsikaliste näitajate) analüüsi abil. Olenemata kasutatavast meetodist taandatakse lennutrajektoori horisontaalsed ja vertikaalsed osad lõikudeks. Trajektoori horisontaalne osa (st selle kahemõõtmeline projektsioon maapinnal) on teekonnajoon, mille määrab saabumis- või väljumismarsruut. Trajektoori vertikaalne osa, mida näitavad profiilipunktid koos asjaomaste lennuparameetrite, kiiruse, kallakunurga ja võimsuse seadistusega määrab lennuprofiili. Viimane omakorda sõltub lennuprotseduurist, mille tavaliselt kirjutab ette lennuki tootja ja/või lennuettevõtja. Lennutrajektoor saadakse kahemõõtmelise lennuprofiili ja kahemõõtmelise teekonnajoone ühendamisel kolmemõõtmeliseks lennutrajektoori lõikude jadaks.

Tuleb meeles pidada, et kindlate etteantud protseduurietappide korral sõltub profiil teekonnajoonest: nt sama tõmbejõu ja kiiruse korral on õhusõiduki tõus pöörete ajal aeglasem kui sirgel lennul. Kuigi käesolevas juhendis selgitatakse, kuidas seda sõltuvust arvesse võtta, tuleb mõista, et selleks läheks enamasti vaja väga suurt arvutusvõimsust ning kasutajad võivad eelistada võtta müra modelleerimisel selle asemel eelduseks, et lennuprofiili ja teekonnajoont saab käsitleda iseseisvate üksustena, mis tähendab seda, et pöörded ei mõjuta tõusuprofiili. Siiski on oluline teha kindlaks pöörete jaoks vajalikud kallakunurga muutused, kuna see on oluline müraemissiooni suunatundlikkuse seisukohast.

Lennutrajektoori lõigust vastu võetud müra sõltub lõigu geomeetriast vaatleja suhtes ja õhusõiduki lennukonfiguratsioonist. Need näitajad on aga omavahel seotud: ühes tehtav muudatus põhjustab muutuse ka teises ning väga oluline on tagada, et trajektoori kõigis punktides oleks õhusõiduki konfiguratsioon kooskõlas selle liikumisega piki trajektoori.

Lennutrajektoori sünteesimise korral (kui lennutrajektoor konstrueeritakse piloodi tehtavaid mootori võimsuse, tagatiibade nurga ja kiirenduse/vertikaalse kiiruse valikuid kirjeldavate protseduurietappide kogumi põhjal), tuleb arvutada liikumine. Analüüsi meetodi korral on olukord vastupidine: mootori võimsusrežiim tuleb leida hinnanguliselt, jälgides lennuki liikumist radariandmete põhjal või mõnikord eriuuringute korral õhusõiduki pardasalvesti andmete põhjal (kuigi viimasel juhul sisaldavad andmed tavaliselt ka teavet mootori võimsusrežiimi kohta). Mõlemal juhul tuleb müraarvutusse sisestada kõigi lõikude otsapunktide koordinaadid ja lennuparameetrid.

B liites on esitatud valemid, mis seovad õhusõidukile mõjuvad jõud õhusõiduki liikumisega, ning on selgitatud, kuidas nende abil saab teha kindlaks lennutrajektoori osaks olevate lõikude omadusi. Lõikude liigid (ja neile vastavad B liite jaotised) on järgmised: stardihoovõtt (B5), konstantse kiirusega tõusmine (B6), võimsuse vähendamine (B7), kiirenev tõusmine ja tagatiibade sissetõmbamine (B8), kiirenev tõusmine pärast tagatiibade sissetõmbamist (B9), laskumine ja aeglustamine (B10) ja lõpplähenemine maandumiseks (B11).

Praktilisel modelleerimisel tuleb paratamatult teha erineval määral lihtsustusi. Nende vajalikkus sõltub rakendusest, tulemuste olulisusest ja kasutatavatest ressurssidest. Isegi kõige keerukamates rakendustes kasutatakse üldist lihtsustavat eeldust, et lennutrajektooride dispersiooni arvestamisel on kõigi alamjoonte lennuprofiilid ja -konfiguratsioonid samasugused nagu magistraaljoonel. Kuna kasutada tuleb vähemalt kuut alamjoont (vt punkt 2.7.11), vähendab see vajalike arvutuste hulka märgatavalt ning mõju täpsusele on väike.

2.7.9.    Lennutrajektoori andmete allikad

Radariandmed

Kuigi pardasalvestitega kogutavad andmed võivad olla väga kvaliteetsed, on neid müra modelleerimiseks raske kätte saada ning radariandmeid loetakse kõige lihtsamini kättesaadavaks andmeallikaks lennujaamade tegelike lennutrajektooride kohta ( 11 ). Kuna kõnealused andmed on tavaliselt olemas lennujaamade müra- ja trajektooriseire süsteemis, kasutatakse neid nüüd üha enam ka müra modelleerimiseks.

Sekundaarjälgimisradar kujutab õhusõiduki lennutrajektoori asukohakoordinaatide jadana, mille puhul selliste koordinaatide intervall võrdub vastuvõtuantenni pöörlemistsükli pikkusega, mis tavaliselt on umbes neli sekundit. Õhusõiduki asendit maapinna kohal kirjeldatakse polaarkoordinaatidega (kaugus ja asimuut), mis leitakse tagasi peegeldunud radarisignaali põhjal (kuigi seiresüsteem teisendab need tavaliselt ristkoordinaatideks); lennuki kõrgust ( 12 ) mõõdab selle enda kõrgusemõõtur ning radariga aktiveeritav transponder saadab tulemuse lennujuhtimisarvutisse. Kuid raadiosageduslike häirete ja andmete vähesest eraldusteravusest tekib asendi kindlakstegemisel olulisi vigu (mis ei ole küll nii suured, et need mõjutaksid liiklusjuhtimist). Seetõttu tuleb konkreetse õhusõiduki lennutrajektoori andmete kasutamise vajaduse korral andmeid töödelda, kasutades sobiva kõveraga sobitamist. Müra modelleerimisel nõutakse tavaliselt siiski ainult lennutrajektooride kimbu statistilist kirjeldust, näiteks kõigi marsruudil toimuvate liikumiste või ainult kindlat tüüpi õhusõidukite liikumiste kohta. Sel juhul on võimalik vähendada asjaomaste statistiliste andmete mõõtmisvigu väheoluliseks keskmistamise abil.

Protseduurietapid

Paljudel juhtudel ei ole võimalik lennutrajektoore radariandmete põhjal modelleerida: puuduvad vajalikud ressursid või tahetakse kirjeldada tulevikku, mille kohta radariandmed puuduvad.

Kui radariandmed puuduvad või neid ei saa kasutada, tuleb hinnata lennutrajektoore käitust suunava juhendmaterjali alusel, milleks võivad olla näiteks lennundusteabe kogumikes avaldatud juhised lennumeeskondadele ja õhusõiduki käsiraamatud, milles kirjeldatud toiminguid nimetatakse käesolevas dokumendis protseduurietappideks. Nimetatud materjali tõlgendamiseks küsitakse vajaduse korral nõu lennujuhtimisasutustelt ja lennuettevõtjatelt.

2.7.10.    Koordinaatsüsteemid

Kohalik koordinaatsüsteem

Kohaliku koordinaatsüsteemina (x,y,z) kasutatakse ristkoordinaadistikku, mille alguspunkt (0,0,0) asub lennuvälja viitepunktis (XARP,YARP,ZARP ), kus ZARP on lennuvälja viitekõrgus ja z = 0 vastab nominaalsele maapinnatasandile, millel kontuurid tavaliselt arvutatakse. Õhusõiduki kurssi [ξ] xy-tasapinnal arvestatakse päripäeva alates magnetmeridiaanist (vt joonis 2.7.b). Kõik vaatlejate asukohad, põhiarvutusvõrk ja mürakontuuri punktid esitatakse kohalikes koordinaatides ( 13 ).

image

Teekonnajoone suhtes fikseeritud koordinaatsüsteem

Kõnealune koordinaat on igal teekonnajoonel erinev ning kujutab kaugust s, mida mõõdetakse lennu suunas piki teekonnajoont. Väljumisjoontel mõõdetakse kaugust s alates stardialustuspunktist, lähenemisjoontel alates tegelikust rajalävest. Seega on s negatiivne

 väljumise korral stardialustuspunkti taga ja

 lähenemise korral enne tegeliku rajaläve ületamist.

Lennu käitusparameetreid, nagu kõrgus, kiirus ja võimsusrežiim, väljendatakse kauguse s funktsioonina.

Õhusõiduki koordinaatsüsteem

Õhusõiduki suhtes paigalseisva ristkoordinaadistiku (x′,y′,z′) alguspunkt on õhusõiduki tegelikus asukohas. Teljestik määratletakse tõusmisnurga γ, lennusuuna ξ ja kallakunurgaga ε (vt joonis 2.7.c).

image

Topograafia arvessevõtmine

Juhul, kui on vaja arvesse võtta maa-ala topograafiat (vt punkt 2.7.6), asendatakse levimiskauguse d hindamisel õhusõiduki kõrguse koordinaat z avaldisega z′ = z – zo (kus zo on vaatleja asukoha O z-koordinaat). Õhusõiduki ja vaatleja vahelise ala geomeetria on kujutatud joonisel 2.7.d. Täpsem teave muutujate d ja definitsioonide kohta on esitatud punktides 2.7.14 kuni 2.7.19 ( 14 ).

image

2.7.11.    Teekonnajooned

Magistraalteekonnajooned

Magistraaljoon näitab teatud marsruuti kasutava õhusõiduki läbitud teekondade kimbu keskjoont. Õhusõiduki müra modelleerimisel tehakse magistraaljoone paiknemine kindlaks i) käitusettekirjutuste, näiteks lennundusteabe kogumikes pilootidele antud juhiste põhjal või ii) radariandmete statistilise analüüsi põhjal, nagu on kirjeldatud punktis 2.7.9, kui vastavad andmed on saadaval ja sobivad modelleerimisuuringus kasutamiseks. Magistraalteekonnajoone konstrueerimine käitusjuhiste põhjal on tavaliselt üsna lihtne, kuna juhistes kirjutatakse ette rida lennuetappe, mis võivad olla sirged (kirjeldatakse pikkuse ja kursi abil) või kaarekujulised (kirjeldatakse pöörderaadiuse ja kursimuutusega); vt illustratsiooni joonisel 2.7.e.

image

Magistraalteekonnajoone sobitamine radariandmetega on keerukam, sest esiteks tehakse tegelikkuses pöördeid erinevate raadiustega ja teiseks hägustab joont andmete hajumine. Nagu on selgitatud, ei ole ametlikku protseduuri veel välja töötatud ning tavapraktikas viiakse sirg- ja kõverad lõigud vastavusse nende keskmiste asukohtadega, mis arvutatakse piki marsruuti kulgevate radarijoonte ristlõigete põhjal. Tõenäoliselt töötatakse tulevikus välja kõnealust ülesannet täitvad arvutialgoritmid, kuid esialgu peab modelleerija otsustama, kuidas saaks olemasolevaid andmeid kõige tõhusamalt kasutada. Olulise asjaoluna tuleb arvestada, et õhusõiduki kallakunurk sõltub kiirusest ja pöörderaadiusest ning helikiirguse ebasümmeetriline jaotumine ümber lennutrajektoori ja ka lennutrajektoori asukoht ise mõjutavad maapinnale jõudvat müra, nagu on kirjeldatud punktis 2.7.19.

Teoreetiliselt eeldaks sujuv üleminek sirgelt lennult fikseeritud raadiusega pöördesse kallakunurga ε võtmist hetkeliselt, mis on füüsikaliselt võimatu. Tegelikkuses kulub teatav aeg, kuni saavutatakse ettenähtud kiiruse ja pöörderaadiuse r hoidmiseks vajalik kallakunurk, ning sel ajal pöörderaadius väheneb lõpmatu suurelt väärtuseni r. Modelleerimisel võib sellise raadiusemuutuse tähelepanuta jätta ning eeldada, et kallakunurk suureneb ühtlaselt nullist (või muust lähteväärtusest) kuni väärtuseni ε pöörde alguses ning saavutab järgmise ε väärtuse pöörde lõpus ( 15 ).

Võimaluse korral kirjeldatakse külgsuunalist hajuvust (dispersiooni) ja tüüpilisi alamjooni lennujaamauuringute käigus omandatud varasemate kogemuste alusel, lähtudes üldjuhul radariandmete väljavõtete analüüsist. Kõigepealt rühmitatakse andmed marsruudi järgi. Väljumisjoontele on iseloomulik oluline külgsuunaline hajuvus, mida tuleb täpse modelleerimise huvides arvesse võtta. Saabumisteed koonduvad tavaliselt väga kitsaks kimbuks lõpplähenemistrajektoori ümbruses ning tavaliselt piisab kõigi saabumisteede kujutamiseks ühest teekonnajoonest. Kui aga saabumisjoonte kimbud paiknevad mürakontuuride piirkonnas laial alal, võib tekkida vajadus kujutada neid alamjoonte abil, nagu tehakse väljumisjoontega.

Tava kohaselt käsitletakse ühe marsruudi andmeid ühe populatsiooni näidisena. See tähendab, et ühte marsruuti kujutatakse ühe magistraalteekonnajoone ja hajusate alamjoonte hulga abil. Kui kontrollimisel peaks selguma, et erinevate õhusõidukikategooriate või operatsioonide andmed erinevad üksteisest oluliselt (nt kui suurte ja väikeste õhusõidukite pöörderaadiused on väga erinevad), võib olla soovitav jagada andmed täiendavalt eri kimpudesse. Iga kimbu kohta tehakse kindlaks teekonnajoonte külgsuunaline hajuvus, mida kirjeldatakse alguspunktist mõõdetud kauguse funktsioonina; seejärel jaotatakse liikumised vastavalt statistilisele jaotusele magistraalteekonnajoone ja sobiva arvu hajusate alamjoonte vahel.

Kuna tavaliselt ei ole mõistlik teekonnajoonte hajuvust arvestamata jätta, kasutatakse mõõtmistel põhinevate kimbuandmete puudumise korral tavapärast jaotusfunktsiooni ning määratakse alamjoonte nominaalne külgsuunaline jaotus, mis paikneb magistraaljoonega risti. Müranäitajate arvutatud väärtused ei ole külgsuunalise jaotuse täpse kuju suhtes eriti tundlikud: normaaljaotuse (Gaussi jaotus) abil saab esitada piisava kirjelduse paljude radariga mõõdetud kimpude kohta.

Tavaliselt kasutatakse seitsmepunktilist diskreetset lähendamist (st külgsuunalist hajuvust kujutatakse kuue alamjoonega, mis paiknevad võrdsetel kaugustel ümber magistraaljoone). Alamjoonte vahekaugused sõltuvad külgsuunalise hajuvuse funktsiooni standardhälbest.

Teekonnajoonte normaaljaotusele vastava paiknemise ja standardhälbe S korral asub 98,8 % joontest koridoris, mille piirid on ±2,5·S. Tabelis 2.7.a esitatakse kuue alamjoone vahekaugused ja igale joonele vastav liikumiste osa protsentides. C liites esitatakse vastavad väärtused olukordade kohta, kus alamjoonte arv on teistsugune.



Tabel 2.7.a

Liikumiste osa protsentides standardhälbega S normaaljaotusfunktsiooni korral 7 alamjoone puhul (magistraaljoon on alamjoon 1)

Alamjoone number

Alamjoone asukoht

Alamjoonel toimuvate liikumiste osa

7

– 2,14 S

3 %

5

– 1,43 S

11 %

3

– 0,71 S

22 %

1

0

28 %

2

0,71 S

22 %

4

1,43 S

11 %

6

2,14 S

3 %

Standardhälve S on piki magistraaljoont kulgeva koordinaadi s funktsioon. Selle võib koos magistraalteekonnajoone kirjeldusega esitada liites A3 kujutatud teekonnajoonte andmelehel. Kui standardhälbe leidmiseks vajalikud andmed (nt võrreldavaid teekonnajooni kirjeldavad radariandmed) puuduvad, soovitatakse kasutada allpool loetletud väärtusi.

Alla 45-kraadise pöördenurgaga teekonnajooned:



S(s) = 0,055 · s – 150

kui 2 700 m ≤ s ≤ 30 000 m

(2.7.1)

S(s) = 1 500

kui s > 30 000 m

Suurema kui 45-kraadise pöördenurgaga teekonnajooned:



S(s) = 0,128 · s – 420

kui 3 300 m ≤ s ≤ 15 000 m

(2.7.2)

S(s) = 1 500 m

kui s > 15 000 m

Praktilistel põhjustel eeldatakse, et vahemikus stardialustuspunktist kuni s = 2 700 m või s = 3 300 m (sõltuvalt pöördenurgast) on S(s) võrdne nulliga. Rohkem kui ühe pöördega marsruute käsitletakse vastavalt valemile (2.7.2). Saabumisjoonte korral võib külgsuunalise hajuvuse arvestamata jätta pinnapuutekohast 6 000 m ulatuses.

2.7.12.    Lennuprofiilid

Lennuprofiil kirjeldab õhusõiduki liikumist teekonnajoone kohal asuval vertikaaltasapinnal asendi, kiiruse, kallakunurga ja mootori võimsusrežiimi kaudu. Üks mudeli kasutaja tähtsamaid ülesandeid on määrata modelleerimisrakenduse nõuetele vastavad õhusõiduki lennuprofiilid tõhusalt ilma liigse aja- ja ressursikuluta. Suure täpsuse saavutamiseks peavad profiilid loomulikult lähedaselt kajastama lennuoperatsioone, mida nende abil tahetakse edasi anda. Selleks on vaja usaldusväärseid andmeid atmosfääritingimuste, õhusõiduki tüüpide ja variantide, käitusmasside ja käitusprotseduuride (tõmbejõu ja tagatiiva režiimide muutused ning kõrguse ja kiiruse omavahelised seotud muutused) kohta ning kõik andmed tuleb sobivat meetodit kasutades esitada huvipakkuvate ajaperioodide keskmiste väärtustena. Sageli ei ole nimetatud üksikasjalikke andmeid võimalik saada, kuid see ei ole tingimata takistuseks. Kuid ka andmete saadavuse korral peab modelleerija sisendandmete täpsuse ja detailsuse astme määramisel lähtuma sellest, milleks ja kuidas leitavaid kontuure kavatsetakse kasutada.

Lennuprofiilide sünteesimist ANP-andmebaasist või lennuettevõtjatelt saadud protseduurietappide teabe põhjal on kirjeldatud punktis 2.7.13 ja B liites. Nimetatud protsessiga, mis on modelleerija jaoks tavaliselt ainus kasutatav võimalus radariandmete puudumise korral, saab leida nii lennutrajektoori geomeetria kui ka sellega seotud kiiruse ja tõmbejõu muutused. Tavaliselt eeldatakse, et kõigil ühte kimpu kuuluvatel (sarnastel) õhusõidukitel on magistraalteekonnajoonele vastav lennuprofiil, olenemata sellest, kas nad on määratud magistraaljoonele või mõnele alamjoontest.

Kui jätta kõrvale ANP-andmebaas, mis sisaldab standardteavet protseduurietappide koha, on parimaks usaldusväärse teabe allikaks lennuettevõtjad. Nendelt saab teavet kasutatavate protseduuride ja tüüpiliste lennumasside kohta. Üksiklendude andmete saamiseks sobiks ideaaljuhul kõige paremini lennuandmete pardasalvesti, mis sisaldab kõiki vajalikke andmeid. Kuid isegi selliste andmete olemasolu korral vajaksid need väga mahukat eeltöötlemist. Seega on tavaline praktiline lahendus, mis vastab ka modelleerimise ökonoomsuse nõuetele, kasutada teadmistel põhinevaid eeldusi keskmise massi ja käitusprotseduuride kohta.

ANP-andmebaasis esitatud standardsete protseduurietappide kasutamisel tuleb olla ettevaatlik (neid kasutatakse tavaliselt eeldusandmetena juhul, kui tegelikud protseduurid ei ole teada). Andmebaas sisaldab standardprotseduure, mida järgitakse küll laialdaselt, aga mida ettevõtjad ei tarvitse igal konkreetsel juhul järgida. Väga oluline tegur on stardi (ja mõnikord tõusu) ajal kasutatav mootori tõmbejõud, mis võib teatud määral sõltuda valitsevatest tingimustest. Levinud on tava kasutada väljumisel (maksimaalsest võimalikust) väiksemat tõmbejõudu, et pikendada mootori kasutusiga. B liites esitatakse juhiseid, kuidas kajastada tüüpilist praktikat; enamasti on selle tulemusena leitavad kontuurid realistlikumad kui maksimaalse tõmbejõu eelduse kasutamise korral. Teisalt on näiteks lühikese lennuraja ja/või kõrge keskmise õhutemperatuuri korral tõenäoliselt realistlikum eeldada maksimaalse tõmbejõu kasutamist.

Tegelike juhtude modelleerimisel on võimalik täpsust suurendada, kui lisaks kõnealustele standardandmetele või nende asemel kasutatakse radariandmeid. Lennuprofiile saab radariandmete põhjal kindlaks teha sarnaselt magistraaljoone külgedel paiknevate joontega, kuid selleks tuleb liiklus enne õhusõiduki tüübi või variandi ja mõnikord massi või lennuetapi pikkuse (aga mitte dispersiooni) alusel rühmadeks jagada. Seejärel saab iga rühma kohta leida keskmise kõrguse- ja kiiruseprofiili sõltuvalt läbitud teekonnast. Kui selline üksikprofiil ühendatakse teekonnajoontega, omistatakse see tavaliselt nii magistraaljoonele kui ka alamjoontele.

Kui õhusõiduki mass on teada, saab kiiruse ja tõmbejõu muudatused arvutada liikumisvõrrandite järk-järgulise lahendamisega. Enne seda on kasulik andmeid töödelda, et vähendada radarivigade mõju, mis võib muuta kiirenduse hinnangud mitteusaldusväärseks. Igal juhul tuleb esimese sammuna profiil uuesti koostada ning selleks leitakse asjaomastele lennuetappidele vastavad sirglõigud koos nõuetekohase liigitusega, st stardihoovõtt, konstantse kiirusega tõusmine või laskumine, tõmbejõu vähendamine või kiirendamine/aeglustamine koos tagatiibade asendi muutmisega või ilma selleta. Õhusõiduki mass ja atmosfääri seisund on samuti nõutavad sisendid.

Punktis 2.7.11 selgitatakse, et teekonnajoonte külgsuunalise hajuvuse arvessevõtmiseks nominaalsete või magistraalteekonnajoonte ümber tuleb kasutada eritingimust. Radariandmete väljavõtetele on iseloomulik sarnane lennutrajektooride dispersioon vertikaaltasapinnal. Vertikaalse dispersiooni modelleerimine iseseisva muutujana ei kuulu siiski tavapraktika hulka. Kõnealune dispersioon on tingitud peamiselt õhusõiduki massi ja käitusprotseduuride erinevustest, mida võetakse arvesse liikluse sisendandmete töötlemise käigus.

2.7.13.    Lennutrajektoori lõikude konstrueerimine

Iga lennutrajektoori tuleb kirjeldada lõigukoordinaatide (sõlmede) ja lennuparameetrite abil. Alustuseks tuleb kindlaks teha teekonnajoone lõikude koordinaadid. Seejärel arvutatakse lennuprofiil, pidades meeles, et kindlate etteantud protseduurietappide korral sõltub profiil teekonnajoonest: nt sama veojõu ja kiiruse korral on õhusõiduki tõus pöörete ajal aeglasem kui sirgelt lennates. Lõpuks ühendatakse kahemõõtmeline lennuprofiil ja kahemõõtmeline teekonnajoon üksteisega, et konstrueerida neist kolmemõõtmelised trajektoorilõigud ( 16 ).

Teekonnajoon

Nii magistraaljoone kui ka hajusa alamjoone positsioonis asuva teekonnajoone kindlakstegemiseks kasutatakse maatasapinnal asuvate koordinaatide (x,y) rida (mis leitakse näiteks radariandmete põhjal) või vektorjuhtimiskäskude jada, mis kirjeldab sirglõike ja kaari (kindla raadiusega r pöörded ja kursimuutus Δξ).

Lõikudena modelleerimisel kujutatakse kaart järjestikuste sirglõikude jadana, mis on paigutatud alamkaarte kohale. Kuigi pööretel tekkivad õhusõiduki kalded ei ole teekonnajoone lõikudes otseselt näha, mõjutavad need lõikude piiritlemist. Liites B4 selgitatakse, kuidas arvutada kallakunurkasid ühtlase pöörde ajal, kuid mõistagi neid tegelikult ei rakendada või eemaldatakse need kohe. Puudub otsene ettekirjutus selle kohta, kuidas käsitleda üleminekut otselennu ja pöörde või kahe järjestikuse pöörde vahel. Üldjuhul on tõenäoline, et kasutaja otsustada jäetud üksikasjad (vt punkt 2.7.11) ei avalda lõplikele kontuuridele olulist mõju. Peamine nõue on vältida suuri vahesid pöördelõikude otste vahel ning selle saavutamiseks võib nende vahele lihtsalt paigutada lühikese üleminekulõigu, kus kallakunurga muutumine on võrdeline läbitud vahemaaga. Ülemineku dünaamika realistlikum modelleerimine oleks vajalik üksnes erijuhul, kui konkreetne pööre avaldaks lõplikele kontuuridele tõenäoliselt valdavat mõju. Sellisel juhul tuleks kallakunurk seostada konkreetsete õhusõiduki tüüpidega ning kasutada asjakohast kallakunurga muutmise kiirust. Käesolevas osas piisab tõdemusest, et iga pöörde alamkaare otsa asukoht Δξtrans sõltub kallakunurga muutmise vajadusest. Kaare ülejäänud osa koos kursiga Δξ – 2·Δξtrans kraadi jagatakse nsub arvuks alamkaarteks vastavalt valemile:



nsub = int(1 + (Δξ – 2 · Δξtrans )/30)

(2.7.3)

kus int(x) on muutuja x täisarvulise osa esitamise funktsioon. Seejärel arvutatakse iga alamkaare kursimuutus Δξ sub valemiga



Δξsub = (Δξ – 2 · Δξtrans )/nsub

(2.7.4)

kus nsub peab olema piisavalt suur tagamaks, et Δξ sub ≤ 30 kraadi. Kaare lõikudeks jagamist on näitlikult kujutatud (ilma otstes asuvate üleminekulõikudeta) joonisel 2.7.f ( 17 ).

image

Lennuprofiil

Lennuprofiili iga lõigu algust (allindeks 1) ja lõppu (allindeks 2) kirjeldatakse järgmiste näitajatega:

s1 , s2

kaugus piki teekonnajoont;

z1 , z2

lennuki kõrgus;

V1 , V2

teekonnakiirus;

P1 , P2

müraga seotud võimsusnäitajad (vastavalt sellele, mille jaoks on müra-võimsuse-vahemaa kõverad määratletud);

ε 1, ε 2

kallakunurk.

Lennuprofiili koostamiseks protseduurietappide kogumi põhjal (lennutrajektoori süntees) konstrueeritakse lõigud üksteise järel nii, et nende lõpp-punktid paikneksid nõutavate tingimustega kohtades. Iga lõigu lõpp-punkti näitajatest saavad järgmise lõigu alguspunkti näitajad. Iga lõigu arvutamisel on alguses teada parameetrid; lõpp-punkti nõutavad tingimused määratakse vastavalt protseduurietapile. Etapid ise määratletakse vastavalt ANP-andmebaasi standardväärtusele või kasutaja poolt (nt õhusõiduki lennukäsiraamatu põhjal). Tavaliselt on lõpp-punkti tingimusteks kõrgus ja kiirus; profiili koostamise käigus tuleb kindlaks teha, kui pikk vahemaa läbitakse teekonnajoonel kuni vastavate tingimuste saavutamiseni. Täpsustamata parameetrid tehakse kindlaks B liites kirjeldatud õhusõiduki tehniliste näitajate arvutustega.

Kui teekonnajoon on sirge, saab profiilipunktid ja nendega seotud lennuparameetrid kindlaks teha teekonnajoonest sõltumatult (kallakunurk on alati null). Teekonnajooned ei ole sageli aga sirged; tavaliselt sisaldavad nad pöördeid ja parimate tulemuste saavutamiseks tuleb seda kahemõõtmelise lennuprofiili määramisel arvesse võtta. Vajaduse korral tuleb profiili lõigud teekonnajoone sõlmede kohal osadeks jagada, et kajastada kallakunurga muutumist. Reeglina ei ole järgmise lõigu pikkus alguses teada ning selle esialgne väärtus arvutatakse eeldusel, et kallakunurk ei muutu. Kui seejärel leitakse, et esialgne lõik ulatub üle ühe või mitme teekonnajoone sõlme, millest esimene asub kaugusel s, st s1 < s < s2 , lühendatakse lõiku kauguseni s ning arvutatakse seal kehtivad näitajad interpolatsiooni teel (vt allpool). Nendest saavad töödeldava lõigu lõpp-punkti näitajad ja uue lõigu alguspunkti näitajad – millel on samad lõpptingimused. Kui teekonnajoonel ei ole ühtegi vahepealset sõlme, tunnistatakse selline esialgne lõik kehtivaks.

Kui pöörete mõju lennuprofiilile jäetakse arvestamata, kasutatakse sirgjoonelise lennu ja ühe lõiguga lahendust, kuid kallakunurga andmeid säilitatakse edaspidiseks kasutamiseks.

Olenemata sellest, kas pöörete mõju on täielikult modelleeritud või mitte, genereeritakse kõik kolmemõõtmelised trajektoorilõigud kahemõõtmelise lennuprofiili ja sellele vastava kahemõõtmelise teekonnajoone ühendamisega. Tulemuseks on koordinaatide (x,y,z) jada, mille iga rühm vastab lõikudeks jaotatud teekonnajoone sõlmele, lennuprofiili sõlmele või mõlemale, ning kus profiilipunktidele on lisatud vastavad kõrguse z, teekonnakiiruse V, kallakunurga ε ja mootori võimsuse P väärtused. Lennuprofiili lõigu otspunktide vahel asuva teekonnajoone punkti (x,y) lennuparameetrid interpoleeritakse järgmiselt:



z = z1 + f · (z2 – z1)

(2.7.5)

image

(2.7.6)

ε = ε1 + f · (ε2 – ε1)

(2.7.7)

image

(2.7.8)

kus



f = (s – s1)/(s2 – s1)

(2.7.9)

Pange tähele, et eelduste kohaselt on z ja ε võrdelised kaugusega, aga V ja P muutuvad võrdeliselt ajaga (st kiirendus on konstantne ( 18 )).

Lennuprofiili lõikude ühitamisel radariandmetega (lennutrajektoori analüüs) tehakse kõik otspunktide vahekaugused, kõrgused, kiirused ja kallakunurgad kindlaks vahetult andmete põhjal; ainult võimsusrežiimi andmed tuleb tehniliste näitajate valemite abil arvutada. Kuna teekonnajoone ja lennuprofiili koordinaate saab samuti vastavalt ühitada, on see tavaliselt üsna lihtne.

Stardihoovõtu jagamine lõikudeks

Õhusõiduki stardiaegse kiirendamise ajal pidurivabastuspunktist (ehk stardialustuspunkti) õhkutõusmispunktini kasvab kiirus 1 500 – 2 500 m pikkuse vahemaa läbimise käigus väga kiiresti nullist kuni umbes 80–100 m/s.

Seetõttu jagatakse stardihoovõtt eri pikkusega lõikudeks, milles õhusõiduki kiiruse juurdekasv ΔV ei ole suurem kui 10 m/s (umbes 20kt). Kuigi kiirendus stardihoovõtu ajal tegelikult muutub, piisab käsitletava eesmärgi saavutamiseks eeldusest, et kiirendus on konstantne. Antud juhul on V1 kiirus õhkutõusmisetapi alguses, V2 on õhkutõusmiskiirus, nTO on õhkutõusmislõigu number ja sTO on ekvivalentne õhkutõusmiskaugus. Ekvivalentse õhkutõusmiskauguse sTO (vt B liide), stardikiiruse V1 ja õhkutõusmiskiiruse V2 korral on stardihoovõtu lõikude arv nTO



nTO = int(1 + (V2 – V1 )/10)

(2.7.10)

ja seega on kiiruse muutus ühes lõigus



ΔV = (V2 – V1)/nTO

(2.7.11)

ja iga lõigu läbimiseks kulunud aeg Δt on (kiirenduse konstantsuse eeldusel)



image

(2.7.12)

Seega on stardihoovõtu lõigu k (1 ≤ k ≤ nTO) pikkus sTO,k:



image

(2.7.13)

Näide.

Kui õhkutõusmiskaugus sTO = 1 600 m, V1=0m/s ja V2 = 75 m/s, on nTO = 8 lõiku, mille pikkused jäävad vahemikku 25 kuni 375 meetrit (vt joonis 2.7.g):

image

Sarnaselt kiirusemuutustega muutub õhusõiduki tõmbejõud igas lõigus ühesuguse suuruse ΔP võrra, mis arvutatakse valemiga



ΔP = (PTO – Pinit)/nTO

(2.7.14)

kus PTO ja P init tähistavad vastavalt õhusõiduki tõmbejõudu õhkutõusmispunktis ja stardihoovõtu alguses.

Kirjeldatud tõmbejõu võrdse juurdekasvu kasutamise (ruutvõrrandi 2.7.8 kasutamise asemel) eesmärk on järjekindlalt järgida tõmbejõu ja kiiruse võrdelise seose põhimõtet reaktiivmootoriga õhusõidukitel (valem B-1).

Algtõusufaasi jagamine lõikudeks

Algtõusufaasi ajal muutub geomeetria kiiresti, eriti teekonnajoone kõrval asuvate vaatluspunktide suhtes, kui nurk β õhusõiduki algtõusufaasis kiiresti muutub. Võrdlustest väga väikeste lõikudega arvutustega ilmneb, et üheainsa tõusulõigu kasutamisega saadaks integreeritud näitajatele ebapiisava täpsusega lähend teekonnajoone kõrval vastu võetava müra kohta. Arvutustäpsus paraneb esimese õhkutõusmislõigu jagamisega alalõikudeks. Iga lõigu pikkust ja lõikude arvu mõjutab tugevalt külgsumbumine. Kerele kinnitatud mootoritega õhusõiduki summaarse külgsumbumise registreerimise abil saab näidata, et kui külgsumbumise muutus piirata määraga 1,5 dB alalõigu kohta, tuleb algtõusufaas jagada alalõikudeks vastavalt järgmisele kõrguste rühmale:

z = {18,9; 41,5; 68,3; 102,1; 147,5; 214,9; 334,9; 609,6; 1 289,6 } meetrit või

z = {62, 136, 224, 335, 484, 705, 1 099 , 2 000 , 4 231 } jalga

Eespool loetletud kõrguste kasutamiseks tehakse kindlaks, milline nimetatud kõrgustest asub esialgse lõigu lõpp-punktile kõige lähemal. Tegelikud alalõikude kõrgused arvutatakse seejärel valemiga:



z′i = z [zi/zN] (i = 1…N)

(2.7.15)

kus z on lõigu algkõrgus, zi on kõrguste rühma i. liige ja zN on kõrgusele z lähim ülemine raja. Kirjeldatud protsessi tulemusena on külgsumbumise muutus igas alalõigus ühesugune. Tänu sellele saadakse täpsemad kontuurid, kasutamata selleks väga lühikesi lõike.

Näide.

Kui alglõigu lõpp-punkt asub kõrgusel z = 304,8 m, siis kõrguste rühmas 214,9 < 304,8 < 334,9 ja kõrgusele z = 304,8 m lähim ülemine raja on z7 = 334,9 m. Seejärel arvutatakse alalõikude lõpp-punktide kõrgused valemiga:

zi′ = 304.8 [zi/334.9] (i = 1..N)

Seega oleks z1′ väärtus 17,2 m ja z2 oleks 37,8 m jne.

Kiiruse ja mootori võimsuse väärtused vahepealsetes punktides interpoleeritakse vastavalt valemitega (2.7.11) ja (2.7.13).

Õhusviibimise faaside jagamine lõikudeks

Pärast lõikudeks jagatud lennutrajektoori leidmist vastavalt punktis 2.7.13 kirjeldatud protseduurile ja kirjeldatud alalõikude jagamist võib tekkida vajadus lõikude täiendava korrigeerimise järele. See võib seisneda

 liiga lähestikku asetsevate lennutrajektoori punktide eemaldamises ja

 uute punktide lisamises juhul, kui ühes lõigus toimuv kiirusemuutus on liiga suur.

Kui kaks järjestikust punkti asuvad teineteisest kuni 10 meetri kaugusel ning nendega seotud kiiruse ja tõmbejõu väärtused on võrdsed, kustutatakse üks punkt.

Kui ühes õhusviibimise lõigus toimub suur kiirusemuutus, jagatakse lõik väiksemateks lõikudeks, nagu stardihoovõtu korral, st



image

(2.7.16)

kus V1 ja V2 on vastavalt kiirused lõigu alguses ja lõpus. Vastava alalõigu parameetrid arvutatakse sarnaselt stardihoovõtuga, kasutades valemeid 2.7.11 kuni 2.7.13.

Maandumisjärgne läbijooks

Kuigi maandumisjärgne läbijooks on sisuliselt ümberpööratud stardihoovõtt, tuleb eraldi arvesse võtta

 mõnikord õhusõiduki aeglustamiseks kasutatavat tagasitõmmet ja

 lennuki rajalt mahasõitu pärast aeglustamist (lennurajalt lahkunud õhusõiduk ei tekita enam õhu kaudu levivat müra, sest ruleerimismüra ei arvestata).

Erinevalt stardihoovõtumaast, mis leitakse õhusõiduki tehniliste näitajate põhjal, ei sõltu peatumisteekond sstop (st vahemaa maapuutepunktist kuni lennurajalt lahkumise punktini) ainult õhusõiduki omadustest. Kuigi minimaalse peatumisteekonna saab leida õhusõiduki massi ja tehniliste näitajate (ja kasutatava tagasitõmbe) põhjal, sõltub tegelik peatumisteekond ka ruleerimisteede asukohast, liiklusolukorrast ja tagasitõmbe kasutamist käsitlevatest lennujaama eeskirjadest.

Tagasitõmme ei ole standardprotseduur; seda kasutatakse vaid siis, kui vajalikku aeglustust ei ole võimalik saavutada üksnes rattapiduritega. (Tagasitõmme võib olla äärmiselt häiriv, sest mootori järsk lülitamine tühikäigult tagasitõmbele tekitab äkilise müratulva.)

Enamikku lennuradasid kasutatakse nii õhkutõusmiseks kui ka maandumiseks ja seega avaldab tagasitõmme mürakontuurile väga väikest mõju, sest lennuraja läheduses vastu võetavas summaarses helienergias on valdaval kohal õhkutõusmisel tekkiv müra. Tagasitõmbe osakaal kontuuris võib olla oluline üksnes juhul, kui lennurada kasutatakse ainult maandumiseks.

Füüsikaliselt on tagasitõmbemüra väga keeruline protsess, aga selle suhteliselt väikese osakaalu tõttu õhus leviva müra kontuurides saab seda modelleerida lihtsustatult: mootori võimsusrežiimi kiire muutumine võetakse arvesse sobivate lõikude moodustamise teel.

On selge, et maandumisjärgse läbijooksu modelleerimine ei ole sama lihtne nagu stardihoovõtu müra modelleerimine. Järgmisi lihtsustatud modelleerimiseeldusi soovitatakse üldiseks kasutamiseks juhul, kui üksikasjalikud andmed puuduvad (vt joonis 2.7.h).

image

Lennuk puudutab maad 300 meetrit pärast tegelikku rajaläve (mille koordinaat lähenemise teekonnajoonel s = 0). Seejärel aeglustatakse lennukit peatumisteekonnal sstop (mille väärtused lennukite kohta on esitatud ANP-andmebaasis) lõpplähenemiskiiruselt Vfinal kiiruseni 15 m/s. Kõnealuses lõigus toimuva järsu kiirusemuutuse tõttu jagatakse lõik alalõikudeks samuti nagu stardihoovõtt (või suurte kiirusemuutustega õhus viibimise faasi lõigud), kasutades selleks valemeid 2.7.10 kuni 2.7.13.

Mootori võimsus muutub vahemaa 0,1 · sstop läbimise jooksul maapuutehetke lõpplähenemisvõimsusest tagasitõmbevõimsuseks Prev ja väheneb siis peatumisteekonna ülejäänud 90 % jooksul 10 %ni maksimaalsest kasutatavast võimsusest. Lennuki kiirus jääb lennuraja lõpuni (punktis s = –s RWY) konstantseks.

Praegusel ajal ei sisalda ANP-andmebaas müra-võimsuse-vahemaa tagasitõmbe kõveraid, mistõttu kõnealuse mõju modelleerimiseks tuleb kasutada tavalisi kõveraid. Enamasti moodustab tagasitõmbevõimsus Prev umbes 20 % täisvõimsusrežiimist ja muude käitusandmete puudumise korral soovitatakse kasutada seda väärtust. Tagasitõmbejõud tekitab kindlal võimsusrežiimil enamasti palju rohkem müra kui edasiliikumise tõmbejõud ning müra-võimsuse-vahemaa andmete põhjal leitud sündmuse helitasemele lisatakse juurdekasv ΔL, mis kasvab vahemaa 0,1 · sstop jooksul nullist kuni väärtuseni ΔLrev (ajutiselt soovitatakse kasutada väärtust 5 dB ( 19 )) ning langeb seejärel ülejäänud peatumisteekonna jooksul lineaarselt nulli.

2.7.14.    Üksiksündmuse müra arvutamine

Käesolevas dokumendis täielikult kirjeldatud modelleerimisprotsessi baaselement on sündmuse mürataseme arvutamine punktides 2.7.7 kuni 2.7.13 kirjeldatud lennutrajektoori andmete põhjal.

2.7.15.    Üksiksündmuse indikaatorid

Õhusõiduki liikumise tõttu vaatleja asukohas tekkiv heli avaldatakse üksiksündmuse heli- (või müra-) tasemena, mis näitab müra mõju inimestele. Vastu võetud heli mõõdetakse mürana lihtsal detsibellskaalal L(t), kasutades sageduskorrektsiooni (või filtrit), et jäljendada inimese kuulmismeele omadusi. Õhusõidukite mürakontuuri modelleerimisel on kõige olulisem skaala A-kaalutud helitase LA .

Kõige sagedamini kasutatakse terviksündmuse kirjeldamise indikaatorina üksiksündmuse heliga (või müraga) kokkupuute taset LE , mille arvele langeb kogu sündmustes sisalduv helienergia (või suurem osa sellest). Sellega kaasneva ajateguri arvessevõtmine on põhiline lõikudena (või simulatsiooniga) modelleerimisel raskusi põhjustav asjaolu. Lihtsamini saab modelleerida alternatiivset indikaatorit Lmax , mis näitab sündmuse ajal esinevat maksimaalset hetketaset, kuid enamiku nüüdisaegsete õhusõiduki müra näitajate aluseks on siiski LE ning võib eeldada, et tulevastes praktilistes mudelites kasutatakse mõlemat indikaatorit. Mõlemat indikaatorit saab mõõta erinevatel müraskaaladel; käesolevas dokumendis käsitletakse ainult A-kaalutud helitaset. Nimetatud skaalat tähistatakse tavaliselt indikaatori tähisele allindeksi lisamisega: LAE , LAmax .

Üksiksündmuse heliga (või müraga) kokkupuute tase avaldatakse täpselt kujul



image

(2.7.17)

kus t 0 on standardajavahemik. Integreerimisvahemik [t1,t2] on valitud nii, et see hõlmaks (peaaegu) kõiki sündmuses sisalduvaid olulisi helisid. Väga sageli valitakse t1 ja t2 nii, et nende vahele jääks ajavahemik, mille jooksul L(t) on tasemest Lmax 10 dB kaugusel. Selle ajavahemiku kohta kasutatakse nimetust 10 dB vaiksem periood. ANP-andmebaasis esitatud heliga (müraga) kokkupuute tasemed on 10 dB vaiksema perioodi väärtused ( 20 ).

Õhusõidukite müra kontuuri modelleerimisel on valemi 2.7.17 põhirakenduseks standardne indikaator heliga kokkupuute tase LAE :



image mit t0 = 1 Sekunde

(2.7.18)

Eespool esitatud kokkupuute taseme valemitega saab kindlaks teha sellised sündmuste tasemed, mille kogu ajalugu L(t) on teada. Soovitatud müra modelleerimise meetodis kõnealuseid ajalugusid ei määrata; sündmuse kokkupuute tasemete arvutamiseks liidetakse lõikude väärtused, millest igaühe sündmuse osatasemed määravad lennutrajektoori üksiku lõpliku pikkusega lõigu mürapanuse.

2.7.16.    Sündmuse tasemete leidmine müra-võimsuse-vahemaa andmete põhjal

Õhusõidukite müraandmete põhiallikas on rahvusvaheline õhusõidukite müranäitajate ja tehniliste näitajate (Aircraft Noise and Performance, ANP) andmebaas. Selles esitatakse Lmax ja LE väärtused süstemaatiliselt levimiskauguse d funktsioonina konkreetsete õhusõiduki tüüpide, variantide, lennukonfiguratsioonide (lähenemine, väljumine, tagatiibade asend), ja võimsusrežiimide P kohta. Nende kehtivustingimusteks on ühtlane lendamine kindlal võrdluskiirusel Vref piki teoreetiliselt lõpmatut sirgjoonelist lennutrajektoori ( 21 ).

Sõltumatute muutujate P ja d täpsustamist kirjeldatakse edaspidises. Kui ühekordse päringu sisendväärtused on P ja d, on vajalikud väljundväärtused baastasemed Lmax(P,d) ja/või LE∞(P,d) (kehtivad lõpmatu pikkusega lennutrajektoori korral). Kui andmebaas ei sisalda juhuslikult P ja/või d täpse väärtuse kohta arvutatud indikaatoreid, tuleb vajalikku sündmuse mürataset tavaliselt hinnata interpolatsiooni abil. Tabuleeritud võimsusrežiimide puhul kasutatakse lineaarset interpolatsiooni ja tabuleeritud kauguste vahel kasutatakse logaritmilist interpolatsiooni (vt joonis 2.7.i).

Joonis 2.7.i

Interpolatsioon müra-võimsuse-vahemaa kõverates

image

Kui Pi ja Pi + 1 on mootori võimsuse väärtused, mille kohta on mürataseme ja vastavate kauguste andmed andmebaasis kajastatud, leitakse võimsuste Pi ja Pi + 1 vahele jääva võimsuse P korral teataval kaugusel esinev müratase L(P) järgmise valemiga:



image

(2.7.19)

Kui mis tahes mürarežiimis on di ja di + 1 kaugused, mille müraandmed on andmebaasis kajastatud, leitakse di ja di + 1 vahele jääva kauguse d korral müratase L(d) valemiga



image

(2.7.20)

Valemitega (2.7.19) ja (2.7.20) saab müra-võimuse-vahemaa andmebaasi väärtuste piires leida mis tahes võimsusrežiimi P ja vahemaa d korral esineva mürataseme L(P,d).

Müra-võimsuse-vahemaa andmebaasis kajastamata kauguse d korral kasutatakse valemit 2.7.20, et ekstrapoleerida tulemus kahe viimase väärtuse põhjal, st alguse poole L(d1) ja L(d2) põhjal või lõpu poole L(dI – 1) ja L(dI) põhjal, kus I on kõveral esinevate müra-võimsuse-vahemaa punktide koguarv. Seega



alguse poole:

image

(2.7.21)

lõpu poole:

image

(2.7.22)

Kuna lühikese kauguse d korral kasvab müratase levimiskauguse vähenedes väga kiiresti, soovitatakse määrata d jaoks alampiir 30 m, st d = max(d, 30 m).

Standardsete müra-võimsuse-vahemaa andmete näivtakistuse korrigeerimine

ANP-andmebaasis esitatud müra-võimsuse-vahemaa andmed on normaliseeritud kindlate atmosfääritingimuste suhtes (temperatuur 25 °C ja rõhk 101,325 kPa). Enne eespool kirjeldatud interpolatsiooni/ekstrapolatsiooni meetodi rakendamist tuleb standardsetes müra-võimsuse-vahemaa andmetes korrigeerida akustilist näivtakistust.

Akustiline näivtakistus on seotud helilainete levikuga helikandjas ning see on õhu tiheduse ja heli kiiruse korrutis. Allikast kindlal kaugusel tajutava heli intensiivsusega (võimsus pinnaühiku kohta) seotud helirõhk (seda kasutatakse üksiksündmuse helitaseme ja indikaatori LAmax määramiseks) sõltub õhu akustilisest näivtakistusest mõõtmiskohas. See on temperatuuri ja atmosfäärirõhu (kaudselt ka merepinnast mõõdetud kõrguse) funktsioon. Seetõttu tuleb ANP-andmebaasi standardseid müra-võimsuse-vahemaa andmeid korrigeerida, et võtta arvesse vastuvõtupunkti tegelikke tingimusi: temperatuuri ja rõhku, mis enamasti erinevad ANP andmete normaliseeritud tingimustest.

Standardsete müra-võimsuse-vahemaa tasemete suhtes kohaldatav näivtakistuse korrektsioon on järgmine:



image

(2.7.23)

kus:

Δ Impedance

Näivtakistuse korrektsioon vastavalt vastuvõtupunkti tegelikele atmosfääritingimustele [dB]

ρ·c

Vastuvõtupunkti õhu akustiline näivtakistus [N·s/m3] (ANP-andmebaasi müra-võimsuse-vahemaa andmete aluseks olevates standardsetes atmosfääritingimustes on õhu näivtakistus 409,81).

Näivtakistus ρ·c arvutatakse järgmiselt:



image

(2.7.24)

δ

p/po : vaatleja kõrgusel esineva õhurõhu ja keskmisele merepinna kõrgusele vastava standardse õhurõhu suhe: po = 101,325 kPa (või 1 013,25 mbar)

θ

(T + 273,15)/(T0 + 273,15): vaatleja kõrgusele vastava õhutemperatuuri ja keskmisel merepinna kõrgusel esineva standardse õhutemperatuuri suhe: T0 = 15,0 °C

Akustilise näivtakistuse korrektsiooni suurus jääb tavaliselt alla mõne detsibellikümnendiku. Eriti tuleks märkida, et standardsetes atmosfääritingimustes (po = 101,325 kPa ja T0 = 15,0 °C) on näivtakistuse korrektsioon väiksem kui 0,1 dB (0,074 dB). Korrektsioon võib siiski olla märkimisväärsem, kui vaatluskoha temperatuur ja atmosfäärirõhk on müra-võimsuse-vahemaa andmete aluseks olevatest standardsetest atmosfääritingimustest oluliselt erinev.

2.7.17.    Üldised avaldised

Sündmuse helitase lõigul Lseg

Lõigu väärtuste leidmiseks kasutatakse müra-võimsuse-vahemaa andmebaasist võetud baasväärtuste (lõpmatu trajektoor) suhtes parandeid. Ühest lennutrajektoori lõigust pärinevat maksimaalset mürataset Lmax,seg saab üldiselt väljendada kujul



image

(2.7.25)

ja lennutrajektoori ühe lõigu panust indikaatorisse LE kujul



image

(2.7.26)

Valemites 2.7.25 ja 2.7.26 sisalduvad parandusliikmed (mida on täpsemalt kirjeldatud punktis 2.7.19) võimaldavad arvesse võtta allpool nimetatud mõjusid.

Δ V

Kestuse parand: müra-võimsuse-vahemaa andmed vastavad standardsele lennukiirusele. Selle suurusega korrigeeritakse kokkupuute taset vastavalt mittestandardsele kiirusele. (Seda ei kasutata indikaatori Lmax,seg puhul.)

Δ I (φ)

Paigalduskoha mõju: kirjeldab varjete, murdumiste ja peegelduste tõttu tekkivaid külgsuunatundlikkuse muutusi, mida põhjustavad plaaner, mootorid ja ümbritsevad vooluväljad.

Λ(β,)

Külgsumbumine: see on oluline maapinna suhtes väikese nurga all leviva heli korral ning võimaldab arvesse võtta otseste ja peegeldunud helilainete vastasmõju (maapinna mõju) ja atmosfääris esineva ebaühtluse (mida põhjustab peamiselt maapind) mõju lennutrajektoori kõrval asuva vaatleja suunas liikuvate helilainete murdumisele.

Δ F

Lõplikust lõigupikkusest tingitud parandus (mürafraktsioon): võimaldab arvesse võtta lõigu lõplikku pikkust, kuna selliselt saadakse väiksem müraga kokkupuude kui lõpmatu lõigu korral. Seda kasutatakse ainult kokkupuute indikaatorite korrigeerimiseks.

Kui lõik on osa stardihoovõtu või maandumisjärgse läbijooksu joonest ja vaatleja asub vastava lõigu taga, kasutatakse erimeetmeid, et võtta arvesse õhku tõusva lennuki taga tajutava reaktiivmootorimüra selget kindlasuunalisust. Nimetatud erimeetmete tõttu kasutatakse kokkupuute taseme määramiseks teatavat müra avaldist:



image

(2.7.27)

image

(2.7.28)

Δ′ F

Lõigupikkusest tingitud paranduse erikuju

ΔSOR

Suunatundlikkuse korrektsioon: võimaldab arvesse võtta reaktiivmootorimüra selget kindlasuunalisust stardihoovõtu lõigu taga.

Stardihoovõtu lõikude erikäsitlust on kirjeldatud punktis 2.7.19.

Allolevates alapunktides kirjeldatakse lõigu müratasemete arvutamist.

Lennuki liikumisest tingitud sündmuse müratase L

Maksimaalne tase Lmax on lihtsalt lõigus esinev suurim väärtus Lmax,seg (vt valem 2.7.25 ja 2.7.27)



Lmax = max(Lmax,seg )

(2.7.29)

kus kõik lõigu väärtused saadakse õhusõiduki energia-võimsuse-vahemaa andmetest võimsuse P ja kauguse d jaoks. Nimetatud suuruste ja muutude ΔI (φ) ja Λ(β,) tähendust on selgitatud allpool.

Kokkupuute tase LE arvutatakse iga müra oluliselt mõjutava lennutrajektoori lõigu mürapanuste LE,seg logaritmilise summana; st



image

(2.7.30)

Liitmine toimub järk-järgult lennutrajektoori lõikude lisamisega.

Käesoleva peatüki ülejäänud osas käsitletakse lõigu müratasemete Lmax,seg ja LE,seg määramist.

2.7.18.    Lennutrajektoori lõigu parameetrid

Võimsus P ja kaugus d, mille järgi baastasemeid Lmax,seg(P,d) ja LE∞(P,d) müra-võimsuse-vahemaa tabelitest interpoleeritakse, tehakse kindlaks lõigule iseloomulike geomeetriliste ja käitusparameetrite põhjal. Allpool on seda protsessi selgitatud, kasutades lõiku ja vaatlejat sisaldava tasapinna illustratsioone.

Geomeetrilised parameetrid

Joonistel 2.7.j kuni 2.7.l kujutatakse allika ja vastuvõtja vahelise ala geomeetriat, kui vaatleja O asub lõigu S1S2 taga (a), kõrval (b) ja ees (c) ja lennusuund on punktist S1 punkti S2 suunas. Joonistel kasutatakse järgmisi tähiseid:

O

on vaatleja asukoht;

S1 , S2

on lõigu algus- ja lõpp-punkt;

Sp

on perpendikulaarselt vaatlejale kõige lähemal asuv punkt lõigul või selle pikendusel;

d 1, d 2

on vahekaugused vaatleja ning lõigu alguse ja lõpu vahel;

ds

on lühim kaugus vaatleja ja lõigu vahel;

dp

on perpendikulaarne vahekaugus vaatleja ja pikendatud lõigu vahel (minimaalne kaldvahemik);

λ

on lennutrajektoori lõigu pikkus;

q

vahemaa punktist S1 punktini Sp (väärtus on negatiivne, kui vaatleja asub lõigu taga)

image

image

image

Lennutrajektoori lõiku kujutab paks täisjoon. Punktiirjoon kujutab lennutrajektoori pikendust, mis ulatub mõlemas suunas lõpmatusse. Kui õhusviibimise lõikude puhul kasutatakse sündmuse indikaatorina kokkupuute taset LE , on müra-võimsuse-vahemaa andmestikule vastav kaugus d punkti Sp ja vaatleja vahekaugus dp , mida nimetatakse minimaalseks kaldvahemikuks (st kaugus vaatlejast lõigu või selle pikenduseni risti lõiguga või teisiti öeldes (hüpoteetilise) lõpmatu lennutrajektoorini, mille osaks antud lõiku loetakse).

Kui aga kokkupuute taseme indikaatorite määramisel on vaatleja asukoht stardihoovõtu ajal teekonnajoone lõikude taga ja maandumisjärgse läbijooksu ajal teekonnajoone lõikude ees, muutub müra-võimsuse-vahemaa andmestiku kauguse parameeter d kauguseks ds , mis on lühim kaugus vaatlejast lõiguni (st sama parameeter, mida kasutatakse maksimaalse taseme indikaatorite määramiseks).

Maksimaalse taseme indikaatorite määramise korral on müra-võimsuse-vahemaa andmestiku vahemaa parameetri d vasteks ds ehk lühim kaugus vaatlejast lõiguni.

Lõigu võimsus P

Müra-võimsuse-vahemaa andmebaasi andmed kirjeldavad lõpmatul lennutrajektooril ühtlaselt (st mootori konstantse võimsusega P) sirgjooneliselt liikuva õhusõiduki müra. Soovitatud meetodi kohaselt jagatakse tegelik lennutrajektoor, millel liikudes kiirus ja suund muutuvad, mitmeks lõpliku pikkusega lõiguks, millest igaühte käsitatakse seejärel müra-võimsuse-vahemaa andmete aluseks oleva ühtlase lõpmatu lennutrajektoori osana. Meetod võimaldab arvesse võtta piki lõiku liikumisel esinevaid võimsusemuutusi; eeldatakse, et võimsus muutub võrdeliselt kaugusega nii, et selle väärtus alguspunktis on P1 ja lõpp-punktis P2 . Seetõttu tuleb defineerida ekvivalentne püsiv lõigu väärtus P. Sellena kasutatakse vaatlejale kõige lähemal asuvas lõigu punktis esinevat väärtust. Kui vaatleja asub lõigu kõrval (joonis 2.7.k) leitakse väärtus otsväärtuste vahelise interpolatsiooniga vastavalt valemile 2.7.8, st



image

(2.7.31)

Kui vaatleja asub lõigu taga või ees, on see väärtus talle lähimas otsapunktis (P1 või P2 ) esinev väärtus.

2.7.19.    Lõigu sündmuse helitaseme parandusliikmed

Müra-võimsuse-vahemaa andmetes on mürasündmuse tasemete määramise aluseks idealiseeritud sirge tasapinnaline lõpmatu pikkusega trajektoor, mida mööda õhusõiduk lendab fikseeritud standardkiirusel ühtlase võimsusega ning tasemeid kirjeldatakse perpendikulaarselt trajektoori all mõõdetud kauguse funktsioonina ( 22 ). Müra-võimsuse-vahemaa tabelist teatud kindla võimsusrežiimi ja kaldvahemaa kohta ekstrapoleeritud mürataset nimetatakse seega baastasemeks. See kehtib lõpmatu lennutrajektoori suhtes ning seda tuleb korrigeerida, et võtta arvesse 1) standardkiirusest erinevat kiiruse mõju, 2) mootori paigalduskoha mõju (külgsuunatundlikkus), 3) külgsumbumist, 4) lõigu lõplikku pikkust ja 5) pikisuunatundlikkust õhkutõusmise ajal stardialustuspuntki taga (vt valemid 2.7.25 ja 2.7.26).

Kestuse parandus ΔV (ainult kokkupuute taseme indikaator LE)

Parandus ( 23 ) võimaldab hinnata kokkupuute taseme muutust juhul, kui lõigu tegelik teekonnakiirus erineb õhusõiduki standardkiirusest Vref , mille kohta on arvutatud müra-võimsuse-vahemaa baasandmed. Sarnaselt mootori võimsusega muutub lõigu piires ka kiirus (teekonnakiirus muutub kiirusest V1 kiiruseks V2) ning vaja on määratleda ekvivalentne lõigukiirus Vseg , pidades meeles, et lõik on maapinna suhtes kaldu:



Vseg = V/cosγ

(2.7.32)

kus V on ekvivalentne lõigukiirus (lisateabeks vt valem B-22, milles V on avaldatud kalibreeritud õhkkiirusena Vc), ja



image

(2.7.33)

Õhusviibimise lõikude korral loetakse V väärtuseks teekonnakiirus lähimas lähenemispunktis S, mis saadakse interpoleerimisega lõigu otspunktide vahel, eeldades selle võrdelist sõltuvust ajast, st kui vaatleja asub lõigu kõrval:



image

(2.7.34)

Kui vaatleja asub lõigu taga või ees, on see talle lähimas otsapunktis (V1 või V2) esinev väärtus.

Lennuraja lõikude korral (stardihoovõtu ja maandumisjärgse läbijooksu osad, kus γ = 0) loetakse Vseg väärtuseks lihtsalt lõigu algus- ja lõpukiiruse keskmine:



V seg = (V 1 + V 2)/2

(2.7.35)

Mõlemal juhul avaldatakse lisanduv kestuse korrektsioon kujul



ΔV = 10 · lg(Vref/Vseg )

(2.7.36)

Heli levimise geomeetria

Joonisel 2.7.l kujutatakse põhigeomeetriat õhusõiduki lennutrajektoori risttasapinnal. Pinnajoon on risttasapinna ja horisontaalse maapinnatasandi lõikejoon. (Kui lennutrajektoor on horisontaalne, langeb pinnajoon kokku maapinnatasandi otsavaatega.) Õhusõiduki kaldenurk on ε ja seda mõõdetakse vastupäeva ümber rullumistelje (st parempoolsest tiivast üles). Seega on nurk vasakpöörde ajal positiivne ja parempöörde ajal negatiivne.

image

 Külgsumbumine sõltub heli otsese levikutee ja horisontaalse pinnajoone ( 24 ) vahelisest tõusunurgast β (vahemikus 0 kuni 90°), lennutrajektoori kaldest ja vaatleja külgsuunalisest nihkest teekonnajoone suhtes.

 Tiiva tasapinna ja heli levikutee vahelisest langusnurgast φ sõltub, milline on mootori paigalduskoha mõju. Vastavalt kallakunurga arvestamise tavale kasutatakse valemis φ = β ± ε plussmärki juhul, kui vaatleja asub õhusõidukist paremal, ja miinusmärki, kui vaatleja asub vasakul.

Mootori paigalduskohast tingitud parandus ΔI

Lendav õhusõiduk on keerukas müraallikas. Peale selle, et heli tekkimine mootoris (ja plaaneris) on keeruline, mõjutab plaaneri konfiguratsioon ja eriti mootorite paigalduskoht müra kiirgumismustreid peegeldumise, murdumise ning tahketel pindadel ja aerodünaamilistes vooluväljades hajumise kaudu. Selle tagajärjel ei levi õhusõiduki rullumistelje ümbert külgsuunas kiirguv heli kõigis suundades ühtlaselt. Kirjeldatud nähtust nimetatakse käesolevas dokumendis külgsuunatundlikkuseks.

Kerele monteeritud ja tiibade alla monteeritud mootoritega õhusõidukite külgsuunatundlikkuses on suuri erinevusi, mille arvessevõtmiseks kasutatakse järgmist avaldist:



image

[dB]

(2.7.37)

kus Δ I (φ) on parand detsibellides (dB) langusnurga φ korral (vt joonis 2.7.m) ja



a = 0,00384,

b = 0,0621,

c = 0,8786

tiiva külge monteeritud mootorite korral ja

a = 0,1225,

b = 0,3290,

c = 1

kerele monteeritud mootorite korral.

Propelleriga õhusõidukitel on suunatundlikkuse erinevused kaduvväikesed ja nende kohta võib eeldada, et



Δ I (φ) = 0

(2.7.38)

Joonisel 2.7.n kujutatakse suunatundlikkuse Δ I (φ) erinevusi lennuki rullumistelje ümber kolme erineva mootoripaigalduskoha korral. Esitatud empiirilised seosed on tuletanud ühendus SAE põhiliselt tiiva all tehtud katsemõõtmiste põhjal. Kuni tiibade kohal valitseva olukorra andmete analüüsimiseni soovitatakse negatiivse φ korral kasutada kõigi mootoripaigalduskohtade puhul eeldust ΔI(φ) = ΔI(0).

image

Eeldatakse, et Δ I (φ) on kahemõõtmeline (ei sõltu ühestki teisest parameetrist) ja ei muutu koos vaatleja ja õhusõiduki pikivahemaa muutumisega. See tähendab, et Δ I (φ) tõusunurk β on β = tan –1(z/). Kirjeldatud eeldust kasutatakse modelleerimise lihtsustamiseks kuni vastavate toimemehhanismide parema tundmaõppimiseni; tegelikkuses on paigalduskoha mõju suures osas kindlasti kolmemõõtmeline. Sellele vaatamata on kahemõõtmelise mudeli kasutamine põhjendatav asjaoluga, et sündmuste helitasemetes on enamasti valdav lähimast lõigust külgsuunas kiirgunud müra.

Külgsumbumine Λ(β,) (lõpmatu lennutrajektoor)

Müra-võimsuse-vahemaa andmebaasis kajastatud müratasemed on arvestatud ühtlase horisontaalse lennutrajektoori suhtes ning põhinevad üldiselt 1,2 m kõrgusel pehmel horisontaalsel maapinnal õhusõiduki all tehtud mõõtmistel; sisuliselt kattub vahemaa parameetri väärtus õhusõiduki kõrgusega maapinnast. Eeldatakse, et andmetes on juba arvesse võetud (tasapinna ja kauguse vaheliste seoste kujul) kõiki pinnasest tingitud mõjusid sündmuse müratasemetele lennuki all, mis võiksid põhjustada andmebaasi väärtuste lahknemise vaba helivälja väärtustest ( 25 ).

Lennutrajektoori kõrval asuvate punktide korral vastab kauguse parameetrile minimaalne kaldkaugus – vastuvõtja kaugus lennutrajektoorist risttasapinnal. Kõigis trajektoorist kõrval asuvates asukohtades on müratase üldiselt väiksem kui sama kauguse korral otse õhusõiduki all. Lisaks eespool kirjeldatud külgsuunatundlikkusele ja paigalduskoha mõjule on selle põhjuseks suurem külgsumbumine, mille tagajärjel helitase langeb kauguse suurenedes kiiremini, kui on näidatud müra-võimsuse-vahemaa andmebaasi kõveratega. Autoinseneride Ühing (Society of Automotive Engineers, SAE) töötas välja varasema laialdaselt kasutatud meetodi õhusõidukite müra külgsuunalise leviku modelleerimiseks ja kirjeldas seda standardis AIR-1751. Allpool kirjeldatud algoritmid põhinevad SAE poolt meetodis tehtud täiendustel, mis on esitatud standardis AIR-5662. Külgsumbumine on peegeldusefekt, mida põhjustab otse kiirguva heli ja pinnalt peegelduva heli interferents. See sõltub pinna omadustest ning võib väikeste tõusunurkade korral tajutavaid helitasemeid oluliselt vähendada. Samuti mõjutab seda väga tugevalt heli ühtlane ja ebaühtlane murdumine, mida põhjustavad tuul, temperatuurigradiendid ja turbulents, mis on ka ise seletatavad maapinna mõjuga ( 26 ). Pinnapeegelduste mehhanism on hästi tuntud ning ühetaoliste atmosfääri- ja pinnatingimuste korral saab seda teoreetiliselt üsna täpselt kirjeldada. Atmosfääri- ja pinnatingimuste ebaühtlus, mis ei allu lihtsale teoreetilisele analüüsile, avaldab peegeldustele väga tugevat mõju, andes levitades neid sageli suuremate tõusunurkade suunas, mistõttu teooria kohaldatavus on piiratud. SAE jätkab tööd selle nimel, et pinna mõju paremini tundma õppida, ning võib arvata, et selle tulemusena luuakse paremad mudelid. Kuni nende väljatöötamiseni soovitatakse külgsumbumise arvutamiseks kasutada järgmist standardis AIR-5662 kirjeldatud meetodit. Selle kohaldatavus on piiratud olukorraga, kus heli levib üle pehme tasase maapinna, ning sobib sellisena valdava enamuse tsiviillennuväljade jaoks. Kõva maapinna (või sellega akustiliselt samaväärse veepinna) arvessevõtmiseks vajalikud parandid on veel väljatöötamisel.

Meetod põhineb suurel hulgal eksperimentaalsetel andmetel, mis käsitlevad heli levimist kerele kinnitatud mootoritega õhusõidukilt sirgjoonelise (ilma pööreteta) ühtlase horisontaalse lennu korral ja mis avaldati algselt standardis AIR-1751. Andmete analüüsi aluseks võeti eeldus, et horisontaalse lennu korral sõltub õhk-maa-suunaline sumbumine i) vertikaaltasapinnal mõõdetud tõusunurgast β ja ii) vaatleja külgsuunalisest nihkest õhusõiduki teekonnajoone suhtes, ning püüti leida summaarse külgkorrektsiooni Λ T (β,) empiirilist funktsiooni (= müratase külgsuunal, millest on lahutatud samal kaugusel õhusõiduki all esinev müratase).

Kuna suurus Λ T (β,) kirjeldab nii külgsuunatundlikkust kui ka külgsumbumist, saab külgsumbumise lahutada. Kuna külgsuunatundlikkust kirjeldatakse valemiga 2.7.37, milles kasutatakse kerekinnitusele vastavaid koefitsiente ja kus φ asendatakse β-ga (asjakohane ilma pööreteta lennu korral), avaldame külgsumbumise:



image

(2.7.39)

kus β ja on mõõdetud vastavalt joonisele 2.7.m lõputu lennutrajektoori risttasapinnal, mis horisontaalse lennu korral on samuti vertikaalne.

Kuigi Λ(β,) oleks võimalik arvutada otse valemi 2.7.39 abil nii, et Λ T (β,) väärtus võetakse standardist AIR-1751, soovitatakse kasutada tõhusamat seost. Selleks on järgmine empiiriline lähend, mis on kohandatud standardi AIR-5662 põhjal:



image

(2.7.40)

kus Γ() on kaugustegur avaldisega



image

kui 0 ≤ ≤ 914 m

(2.7.41)

image

kui > 914 m

(2.7.42)

ja Λ(β) on kaugkülgsumbumine suunaga õhust maa poole, mis leitakse valemiga



Λ(β) = 1,137 – 0,0229β + 9,72 · exp(– 0,142β)

kui 0° ≤ β ≤ 50°

(2.7.43)

Λ(β) = 0

kui 50° ≤ β ≤ 90°

(2.7.44)

Joonisel 2.7.o on kõverad, mis on konstrueeritud külgsumbumise Λ(β,) valemi 2.7.40 järgi, mis peaks eelduste kohaselt kehtima kõigi õhusõidukite, propelleriga õhusõidukite, kerele ja tiibadele kinnitatud mootoriga lennukite korral.

Teatud tingimustel (maastikul) võib β olla nullist väiksem. Sellisel juhul soovitatakse kasutada Λ(β) = 10,57.

image

Külgsumbumine lõpliku lõigu puhul

Valemites 2.7.41 kuni 2.7.44 kirjeldatakse ühtlaselt piki lõpmatut horisontaalset lennutrajektoori lendavalt õhusõidukilt vaatlejani jõudva müra külgsumbumist Λ(β,). Kui valemeid rakendatakse lõpliku pikkusega mittehorisontaalsete lõikude korral, tuleb sumbumine arvutada ekvivalentse horisontaaltrajektoori kohta, kuna kaldlõigu lihtpikendusel (mis läbib teatud punktis maapinnatasandit) asuv lähim punkt ei anna üldjuhul tulemuseks sobivat tõusunurka β.

Lõpliku pikkusega lõikude külgsumbumise määramine on indikaatorite Lmax ja LE puhul selgelt erinev. Lõigu maksimaalne tase Lmax tehakse kindlaks müra-võimsuse-vahemaa andmete põhjal levikukauguse d funktsioonina lõigu lähimast punktist; lõigu mõõtmete arvessevõtmiseks ei ole vaja parandusi teha. Samamoodi eeldatakse, et külgsumbumine Lmax sõltub ainult sama punkti tõusunurgast ja selle kaugusest maapinnast. Seega on vaja ainult vastava punkti koordinaate. Indikaatori LE arvutamise protsess on keerukam.

Kuigi müra-võimsuse-vahemaa andmetel põhinev baastase LE(P,d) määratakse lõpliku pikkusega lõigu parameetrite abil, kehtib see ikkagi lõpmatu lennutrajektoori korral. Lõigust tulenev sündmuse müraga kokkupuute tase LE,seg on mõistagi baastasemest väiksem (punktis 2.7.19 kirjeldatava lõpliku pikkusega lõigust tingitud paranduse võrra). Osutatud parand, mis on joonistel 2.7.j kuni 2.7.l kujutatud kolmnurkade OS1S2 geomeetria funktsioon, näitab, milline osa punktis O vastu võetud lõpmatu trajektoori summaarsest müraenergiast pärineb uuritavast lõigust; sama parandit kasutatakse olenemata sellest, kas külgsumbumist on või mitte. Külgsumbumine tuleb arvutada lõpmatu lennutrajektoori kohta, selle nihke ja tõusunurga, mitte lõpliku pikkusega lõigu nihke ja tõusu funktsioonina.

Parandite Δ V ja Δ I , liitmisel ning külgsumbumise Λ(β,) lahutamisel müra-võimsuse-vahemaa baastasemest on tulemuseks korrigeeritud müratase ekvivalentse ühtlase horisontaalse lennu korral kõrval asuval lõpmatul sirgel lennutrajektooril. Paraku ei ole tegelikud modelleeritavad lennutrajektoori lõigud, mis mürakontuure mõjutavad, enamasti horisontaalsed; enamasti õhusõidukid tõusevad või laskuvad.

Joonisel 2.7.p kujutatakse väljumislõiku S1S2 (õhusõiduk tõuseb nurga γ all), kuid mõttekäik on sarnane ka saabumise kohta. Tegeliku lennutrajektoori ülejäänud osa ei ole näidatud; piisab, kui öelda, et S1S2 vastab ainult ühele osale kogu trajektoorist (mis üldjuhul on kõverjoon). Antud juhul asub vaatleja O lõigu kõrval ja sellest vasakul. Lennuk on külgsuunalise horisontaaltelje suhtes kaldu nurga ε all (arvestatakse vastupäeva lennutee ümber). Langusnurk φ tiiva tasapinnast, mille funktsioon on paigalduskoha mõju Δ I (valem 2.7.39), asub lennutrajektoori risttasapinnal, kus on määratletud nurk ε. Seega φ = β – ε, kus β = tan –1(h/) ja on vaatlejakaugus OR risti teekonnajoonega, st vaatleja külgsuunaline nihe ( 27 ). Vaatlejale lähim lennuki lähenemispunkt S on määratletud rist joonega OS, mille pikkus (kaldkaugus) on dp . Kolmnurk OS1S2 on kooskõlas joonisega 2.7.k, kujutades lõigu parandi Δ F arvutamise geomeetriat.

image

Et arvutada külgsumbumine valemiga 2.7.40 (kus β on mõõdetud vertikaaltasapinnal), määratakse vertikaaltasapinnal ekvivalentne horisontaalne lennutrajektoor, mis kulgeb läbi S1S2 ja millel on sama risti asetsev kaldkaugus dp vaatleja suhtes. Selle visuaalseks kujutamiseks pööratakse kolmnurka ORS ja sellega ühendatud lennutrajektoori ümber joone OR (vt joonis 2.7.p) nurga γ võrra nii, et tekib kolmnurk ORS′. Saadud ekvivalentse horisontaalse trajektoori (mis nüüd asub vertikaaltasapinnal) tõusunurk β = tan –1(h/) ( jääb samaks). Antud juhul, kui vaatleja asub lõigu kõrval, on külgsumbumine Λ(β,) sama nii LE kui ka Lmax –i korral.

Joonisel 2.7.q kujutatakse olukorda, kus vaatluspunkt O asub lõpliku pikkusega lõigu taga, mitte kõrval. Siin vaadeldakse lõiku lõpmatu trajektoori kaugema osana; perpendikulaarjoone saab tõmmata selle pikendusel ainult punkti Sp . Kolmnurk OS1S2 on kooskõlas joonisega 2.7.j, millel kujutatakse lõigu parandit Δ F . Sel juhul on külgsuunatundlikkuse ja sumbumise näitajate määramine vähem ilmne.

image

Pidades meeles, et kuna üksnes modelleerimise eesmärgil kasutusele võetud külgsuunatundlikkuse (paigalduskoha mõju) parameeter on kahemõõtmeline, mõõdetakse seda määravat langusnurka φ endiselt külgsuunal lennuki tiivatasapinna suhtes. (Sündmuse baastase on endiselt tase, mille õhusõiduk tekitaks juhul, kui ta lendaks mööda lõpmatut lennutrajektoori, mida kujutatakse pikendatud lõiguna.) Seega määratakse langusnurk lähimas lähenemispunktis, st φ = βp – ε, kus βp on nurk SpOC.

Maksimaalse taseme indikaatorite hindamise korral võetakse müra-võimsuse-vahemaa andmestiku kaugus võrdseks lühima kaugusega lõiguni, st d = d 1. Kokkupuute taseme indikaatorite korral on selleks lühim kaugus dp punktist O punkti Sp pikendatud lennutrajektooril, st müra-võimsuse-vahemaa tabelist interpoleeritud tase on LE∞ (P1 , dp ).

Külgsumbumise geomeetrilised näitajad on erinevad ka maksimaalse taseme ja kokkupuute taseme arvutustes. Maksimaalse taseme indikaatorite korral saadakse korrektsioon Λ(β,) valemist 2.7.40 avaldistega β = β 1 = sin–1(z1/d1) ja image, kus β1 ja d1 on määratletud kolmnurgaga OC1S1 läbi punktide O ja S1 kulgeval vertikaaltasapinnal.

Ainult õhusviibimise lõikude külgsumbumise arvutamisel ja kokkupuute taseme indikaatorite korral jääb lõigu pikenduse (OC) suhtes lühimaks külgsuunaliseks nihkeks. β sobiva väärtuse määramiseks on jällegi vaja visualiseerida (lõpmatu) ekvivalentne horisontaalne lennutrajektoor, mille osaks lõiku loetakse. See kulgeb läbi punkti S1 (kõrgusel h maapinna kohal), kus h võrdub teekonnajoonelt lõiguni ulatuva ristjoone RS1 pikkusega. Sellega samaväärne on pöörata tegelikku pikendatud lennutrajektoori nurga γ võrra ümber punkti R (vt joonis 2.7.q). Kuivõrd R asub punkti S1 (vaatlejale O lähim lõigu punkt) suhtes ristjoonel, konstrueeritakse ekvivalentne horisontaalne trajektoor samuti nagu siis, kui O asuks lõigu kõrval.

Ekvivalentse horisontaalse trajektoori vaatlejale O lähim lähenemispunkt asub punktis S′ (kaldkaugus d) nii, et selliselt vertikaaltasapinnal moodustuva kolmnurgaga OCS′ määratletakse tõusunurk β = cos–1(/d). Kuigi kirjeldatud teisendus võib tunduda üsna keerukas, tuleb märkida, et põhiline alusgeomeetria (mille parameetrid on d1 , d2 ja φ) jääb muutumatuks. Lõigust vaatleja poole liikuv heli on lihtsalt selline heli, mis tekiks juhul, kui kogu lend piki lõpmatuseni pikendatud kaldlõiku (mille osa on modelleerimise eesmärgil piiritletud lõik) kulgeks konstantse kiirusega V ja võimsusega P1 . Teisalt ei ole lõigust lähtuva ja vaatleja poolt vastu võetud heli külgsumbumine seotud pikendatud trajektoori tõusunurgaga βp , vaid ekvivalentse horisontaalse trajektoori tõusunurgaga β.

Juhtu, kus vaatleja asub lõigust eespool, ei ole eraldi kirjeldatud; on selge, et see on sisuliselt samasugune nagu taga asuva vaatlejaga olukord.

β väärtus muutub kokkupuute taseme indikaatorite hindamisel, kui vaatleja asukohad asuvad stardihoovõtu ajal maapinnalõikude taga ja maandumisjärgse läbijooksu ajal maapinnalõikude ees, samaks väärtuseks, mida kasutatakse maksimaalse taseme indikaatorite korral, st β = β1 = sin–1(z1/d1) jaimage

Lõpliku pikkusega lõigust tingitud parandus ΔF (ainult kokkupuute tasemed LE)

Müraga kokkupuute korrigeeritud baastase on seotud pidevalt sirgelt ühtlaselt horisontaalselt lendava õhusõidukiga (kuigi kallakunurk ε ei ole sirgjoonelise lennu tingimusega kooskõlas). Kui kohaldatakse (negatiivset) lõpliku pikkusega lõigust tingitud parandit Δ F = 10 · lg(F), kus F on energiafraktsioon, võimaldab see taset täiendavalt korrigeerida kujule, mis esineks juhul, kui õhusõiduk läbiks ainult lõpliku pikkusega lõiku (või oleks lõpmatu lennutrajektoori ülejäänud osas täiesti vaikne).

Energiafraktsiooni liige võimaldab valemis arvesse võtta õhusõiduki müra selget pikisuunalisust ja lõigu nurka vaatleja asukohas. Kuigi suunatundlikkust põhjustavad protsessid on väga keerukad, on uuringud näidanud, et leitud kontuurid on eeldatud täpsete suunaparameetrite suhtes üsna vähetundlikud. Allpool esitatud Δ F avaldis põhineb 90-kraadise dipooli neljanda astme helikiirgusmudelil. Eeldatakse, et seda ei mõjuta külgsuunatundlikkus ega -sumbumine. Kõnealuse parandi tuletuskäiku on üksikasjalikult kirjeldatud E liites.

Energiafraktsioon F on joonistel 2.7.j kuni 2.7.l määratletud vaatekolmnurga OS1S2 funktsioon, seega:



image

(2.7.45)

ja



image

;

image

;

image

;

image

.

kus dλ on „kaalutud (skaalaga kaalutud) vahemaa (kaugus)” (vt E liide). Pange tähele, et Lmax(P, dp) on müra-võimsuse-vahemaa andmete põhjal leitud maksimaalne tase risti mõõdetud kauguse dp korral, MITTE lõigu Lmax .

Soovitatav on seada suurusele Δ F alumine piir – 150 dB.

Erijuhul, kus vaatleja asukohad on kõigi stardihoovõtu lõikude ja kõigi maandumisjärgse läbijooksu lõikude taga, kasutatakse valemis 2.7.45 avaldatud mürafraktsiooni taandatud kuju, mis esitatakse vastab erijuhule q = 0. See arvutatakse valemiga



image

(2.7.46)

kus α2 = λ/dλ ja ΔSOR on stardialustuspunkti suunatundlikkuse funktsioon, mis on määratud valemitega 2.7.51 ja 2.7.52.

Selle konkreetse mürafraktsiooni kuju kasutamise põhjusi on lähemalt selgitatud järgmises alapunktis seoses stardialustuspunkti suunatundlikkuse meetodiga

Stardihoovõtu ja maandumisjärgse läbijooksu lõikude erikäsitlused, kaasa arvatud stardialustuspunkti suunatundlikkuse funktsioon ΔSOR

Stardihoovõtu ja maandumisjärgse läbijooksu lõikude suhtes kohaldatakse allpool kirjeldatud erikäsitlusi.

Stardialustuspunkti suunatundlikkuse funktsioon ΔSOR

Reaktiivlennuki müra tagumises kaares ilmneb reaktiivmootori väljalaskeavale iseloomulik lopergune kiirgusmuster, eriti kui lennukil kasutatakse vähendatud möödavoolusuhtega mootoreid. Nimetatud muster on seda selgem, mida suurem on reaktiivjoa kiirus ja mida väiksem on lennuki kiirus. Mainitud asjaolu on eriti oluline stardialustuspunkti taga asuvate vaatluskohtade korral, kus on täidetud mõlemad tingimused. Selle mõju võetakse arvesse suunatundlikkuse funktsiooniga Δ SOR .

Funktsioon Δ SOR on tuletatud mitmest müramõõtmisest, milles mikrofonid asetati väljuva reaktiivlennuki stardialustuspunkti taha ja küljele.

Joonisel 2.7.r on kujutatud vastav geomeetria. Õhusõiduki pikitelje ning vaatleja poole suunduva vektori vaheline asimuutnurk ψ on määratud valemiga



image

.

(2.7.47)

Suhteline kaugus q on negatiivne (vt joonis 2.7.j), nii et ψ vahemik on õhusõiduki edasiliikumissuunal 0° ja tagasisuunal 180°.

image

Funktsioon Δ SOR on stardihoovõtu käigus tekkiva ja stardialustuspunkti taga mõõdetud kogumüra variatsioon, mida väljendatakse stardialustuspunkti küljel samal kaugusel mõõdetava stardihoovõtu kogumüra suhtes:



LTGR(dSOR,ψ) = LTGR(dSOR,90°) + ΔSOR(dSOR,ψ)

(2.7.48)

kus LTGR (dSOR ,90°) on kõigi stardihoovõtu lõikude tekitatud stardihoovõtu kogumüra stardialustuspunkti küljel asuval punktikaugusel dSOR . Normaliseerimiskaugusest dSOR,0 väiksema kauguse dSOR korral esitatakse stardihoovõtu suunatundlikkuse funktsioon valemiga



image

kui 90° ≤ ψ < 148,4°

(2.7.49)

image

kui 148,4° ≤ ψ ≤ 180°

(2.7.50)

Kui kaugus dSOR ületab normaliseerimiskaugust dSOR,0 , korrutatakse suunatundlikkuse parand parandusteguriga, mis võimaldab arvesse võtta asjaolu, et lennukist kaugemal suunatundlikkus väheneb:



image

kui dSOR dSOR ,0

(2.7.51)

image

kui dSOR > dSOR ,0

(2.7.52)

Normaliseerimiskaugus dSOR,0 on 762 m (2500 ft).

Iga stardihoovõtu ja maandumisjärgse läbijooksu lõigu taga asuvate vastuvõtjate käsitlemine

Eespool kirjeldatud funktsioon Δ SOR väljendab müra selget kindlasuunalisust kõige paremini stardihoovõtu esialgses osas SORi taga (kuna see on vastuvõtjatele kõige lähemal ning reaktiivjoa kiiruse ja lennuki kiiruse suhe on kõige suurem). Nii määratud suuruse Δ SOR kasutamist „üldistatakse” asukohtadesse iga üksiku stardihoovõtu ja maandumisjärgse läbijooksu lõigu taga, mitte ainult stardialustuspunkti taga (stardi korral).

Näitajad dS ja ψ arvutatakse iga üksiku hoovõtu- või läbijooksulõigu alguse jaoks.

Sündmuse müratase Lseg konkreetse hoovõtu- või läbijooksulõigu taga asuvas vaatluskohas arvutatakse nii, et see vastaks funktsiooni Δ SOR kirjeldusele: põhimõtteliselt arvutatakse see lõigu alguspunkti küljel asuva võrdluspunkti jaoks, mis asub tegeliku punktiga ühel ja samal kaugusel dS , ning mida korrigeeritakse täiendavalt funktsiooniga Δ SOR , et leida sündmuse müratase tegelikus punktis.

See tähendab, et allpool esitatud valemi erinevates parandusliikmetes kasutatakse geomeetrilisi parameetreid, mis vastavad alguspunkti küljel asuvale võrdluspunktile:



Lmax,seg = Lmax(P,d = ds) + ΔI(φ) – Λ(β,l = ds) + ΔSOR

(2.7.53)

LE,seg = LE,∞(P,d = ds) + ΔV + ΔI(φ) – Λ(β,l = ds) + Δ′F + ΔSOR

(2.7.54)

kus Δ′ F on valemis (2.7.46) avaldatud mürafraktsiooni taandatud vorm juhul: q = 0 (kuna võrdluspunkt asub alguspunkti küljel) ja pidades meeles, et dλ arvutamiseks kasutatakse kaugust dS (mitte dp ):



image

(2.7.55)

2.7.20.    Üldlennunduse õhusõidukite liikumisest tingitud sündmuse müratase L

Punktis 2.7.19 kirjeldatud meetodit saab kasutada üldlennunduses kasutatavate propellermootoriga õhusõidukite korral, kui neid käsitletakse mootori paigalduskoha mõju arvestades propelleriga õhusõidukina.

ANP-andmebaas sisaldab mitmeid kirjeid üldlennunduse õhusõidukite kohta. Kuigi enamasti on kõige rohkem levinud üldlennunduse õhusõidukid andmebaasiga kaetud, võib mõnikord tekkida vajadus kasutada lisaandmeid.

Kui konkreetne üldlennunduse õhusõiduk on tundmatu või seda ei leidu ANP-andmebaasis, soovitatakse kasutada üldisemaid õhusõidukite andmeid: vastavalt GASEPF ja GASEPV. Nimetatud andmehulkadega kirjeldatakse väikest ühe mootoriga üldlennunduse õhusõidukit, millel on vastavalt fikseeritud seadenurgaga ja muudetava seadenurgaga propeller. Andmetabelid on esitatud I lisas (tabelid I-11, I-17).

2.7.21.    Helikopterimüra arvutamise meetod

Helikopterimüra arvutamiseks võib kasutada sama arvutusmeetodit, mida kasutatakse fikseeritud tiivaga õhusõidukite suhtes (kirjeldatud punktis 2.7.14), tingimusel, et helikoptereid käsitletakse propelleriga õhusõidukitena ja reaktiivlennukitega seotud mootorite paigalduskoha mõju parandeid ei kohaldata. I lisas on esitatud kahe erineva andmestiku andmetabelid (tabelid I-18, I-27).

2.7.22.    Mootorite katsetamise (sissetöötamise), ruleerimise ja abimootoritega seotud müra

Juhul, kui leitakse, et mootorite katsetamise ja abimootoritega seotud müra tuleb modelleerida, modelleeritakse seda vastavalt tööstusmüra käsitlevale peatükile. Lennuväljadel korraldatavate lennukimootorite katsetuste (kasutatakse ka väljendit „mootori sissetöötamine”) tõttu tekkiv müra võib mõnikord samuti üldist mürataset mõjutada, kuigi tavaliselt see nii ei ole. Tavaliselt tehakse katsetusi tehnilistel põhjustel, et kontrollida mootori töönäitajaid, ning õhusõidukid paigutatakse selleks ajaks hoonetest, teistest õhusõidukitest, sõidukite ja/või inimeste liikumisteedest ohutusse kaugusse, et vältida reaktiivjoa põhjustatud kahjustusi.

Ohutuse täiendavaks suurendamiseks ja müra leviku tõkestamiseks võivad lennujaamad kasutada müra summutavaid angaare (noise pen), eriti kui lennujaama hooldusrajatistes korraldatakse sageli mootorikatsetusi. Müra summutavad angaarid on kolmest küljest heli neelavate seintega suletud alad, mis on ette nähtud spetsiaalselt reaktiivjoa ja müra kõrvalejuhtimiseks ja hajutamiseks. Kui uuritakse kõnealuste rajatiste mõju mürale, mida võidakse täiendavalt leevendada ja vähendada müravallide või suurte müratõketega, on kõige parem käsitleda müra summutavaid angaare tööstusmüra allikana ja kasutada heli levimise mudelit.

2.7.23.    Kumulatiivsete tasemete arvutamine

Punktides 2.7.14 kuni 2.7.19 kirjeldatakse ühe õhusõiduki liikumisest tingitud mürasündmuse helitaseme arvutamist ühes vaatluspunktis. Vastavas punktis esineva summaarse müraga kokkupuute taseme arvutamiseks akumuleeritakse kõigi õhusõidukite sisenevate ja väljuvate liikumiste olulised müratasemed, mis mõjutavad kumulatiivset taset.

2.7.24.    Kaalutud ekvivalentsed müratasemed

Aja-kaalu arvutustega leitud ekvivalentsed müratasemed, mis hõlmavad kogu olulise õhusõidukitelt saadud müraenergia, avaldatakse üldiselt valemiga



image

(2.7.56)

Summeerimisse kaasatakse ajavahemikus T 0 esinenud kõik N mürasündmust, mille suhtes kohaldatakse müraindeksit. LE,i on mürasündmuse i üksiksündmuse müraga kokkupuute tase. gi on ööpäeva ajaperioodist sõltuv kaalutegur (tavaliselt kasutatakse seda päeva, õhtu ja öö kohta). Sisuliselt on gi kordaja, mida kasutatakse kindla perioodi jooksul tehtavate lendude arvu korral. Konstandile C võidakse anda erinevaid tähendusi (normaliseerimiskonstant, aastaajast tulenevad korrektsioonid jne).

Kui kasutatakse suhet

image

kus Δi on i-nda perioodi detsibellkaal, saab valemi 2.7.56 ümber kirjutada kujul



image

(2.7.57)

st, et ööpäeva ajaperioodi kaalu väljendatakse astendajale liidetud nihke kaudu.

2.7.25.    Kaalutud operatsioonide arv

Kumulatiivse mürataseme hindamiseks summeeritakse kõik mürapanused, mis pärinevad eri tüüpi või eri kategooriate õhusõidukitelt, mis kasutavad erinevaid lennumarsruute, millest moodustub lennujaama töö.

Nimetatud summeerimisprotsessi kirjeldamiseks kasutatakse järgmisi allindekseid:

i

õhusõiduki tüübi või kategooria indeks;

j

teekonnajoone või alamjoone (kui alamjooned on määratud) indeks;

k

teekonnajoone lõigu indeks.

Paljude müranäitajate – eriti ekvivalentsete helitasemete – definitsioon sisaldab ööpäeva ajaperioodi kaalutegurit gi (valemid 2.7.56 ja 2.7.57).

Summeerimise lihtsustamiseks võib kasutada kaalutud operatsioonide arvu



Mij = (gday · Nij,day + gevening · Nij,evening + gnight · Nij,night )

(2.7.58)

Nij väärtused vastavad õhusõiduki tüübi/kategooria i operatsioonide arvule teekonnajoonel (või alamjoonel) j vastavalt päeval, õhtul ja öösel ( 28 ).

Valemist (2.7.57) saadud (üldine) kumulatiivne ekvivalentne müratase Leq vaatluspunktis (x,y) on



image

(2.7.59)

T 0 on standardajavahemik. Lisaks kaalutegurile gi sõltub see kasutatava kaaluindeksi (nt LDEN ) erimääratlusest. LE,ijk on üksiksündmuse mürataseme osa, mis pärineb teekonnajoone või alamjoone j lõigust k ja kuulub lennuoperatsioonide kategooriasse i. Indikaatori LE,ijk hindamist on üksikasjalikult kirjeldatud punktides 2.7.14 kuni 2.7.19.

2.7.26.    Standardse võrgu arvutamine ja täpsustamine

Kui mürakontuurid leitakse indeksiväärtuste interpoleerimise teel ruudukujulise võrgu punktides, sõltub nende täpsus võrgupunktide vahekauguse (või tiheduse) ΔG , valikust. Eriti kehtib see nende väljade kohta, kus indeksi ruumilise jaotuse suured gradiendid tekitavad väikese kõverusraadiusega kontuure (vt joonis 2.7.s). Interpolatsioonivigu saab vähendada võrgu tiheduse suurendamisega, kuid kuna sellega suureneb võrgupunktide arv, pikeneb ka arvutusteks vajalik aeg. Optimaalse võrgutiheduse leidmiseks korrapärase võrgu korral tuleb leida tasakaal modelleerimistäpsuse ja töötlemisaja vahel.

Joonis 2.7.s

Standardne võrk ja võrgu täpsustamine

image

Arvutustõhusust saab oluliselt suurendada, saavutades ühtlasi täpsemaid tulemusi, kui kasutatakse ebakorrapärast võrku, täpsustades interpolatsiooni tähtsamatel väljadel. Joonisel 2.7.s kujutatud meetod seisneb selles, et võrku tihedatakse teatud kohtades, jättes ülejäänud osa muutmata. See on väga lihtne ja seda tehakse allpool loetletud etappidena.

1. Määrata kindlaks müraindeksi täpsustamiseks kasutatav künnis ΔLR .

2. Arvutada välja baasvõrk punktivahega ΔG .

3. Kontrollida, kas kõrvuti asetsevate võrgupunktide väärtuste vahel esineb künnist ΔL ületav vahe.

4. Kui leitakse vahe ΔL > ΔLR, siis määrata kindlaks uue võrgu parameetrid, mille punktide vahe on ΔG /2 ning hinnata uute sõlmede tasemeid järgmiselt:



kui left accolade

ΔLΔLR

,siis arvutada uus väärtus left accolade

lineaarse interpolat siooni abil kõrvuti asetsevatest.

ΔL > ΔLR

uuesti sisendandm ete põhjal.

5. Korrata samme 1–4 seni, kuni kõigi võrgupunktide väärtuste omavahelised vahed on eristamiskünnisest väiksemad.

6. Leida lineaarse interpolatsiooni abil kontuurid.

Kui indeksiväärtuste maatriks tuleb ühendada teiste väärtustega (nt kui kaalutud indeksite arvutamiseks ühendatakse eraldi päeva, õhtu ja öö kontuurid), tuleb jälgida, et eraldatud võrgud oleksid identsed.

2.7.27.    Pööratud võrkude kasutamine

Paljudel praktikas esinevatel juhtudel võtab mürakontuur teekonnajoone ümber sümmeetrilise kuju. Kui vastava teekonnajoone suund ei ole arvutusvõrguga joondatud, võib see anda tulemuseks asümmeetrilise kujuga kontuuri.

Joonis 2.7.t

Pööratud võrgu kasutamine

image

Lihte moodus kirjeldatud efekti vältimiseks on võrgu tihendamine. Teisalt pikendab see arvutusteks kuluvat aega. Elegantsem lahendus on pöörata arvutusvõrku nii, et selle suund oleks põhiliste teekonnajoontega paralleelne (tavaliselt on need paralleelsed peamise lennurajaga). Joonisel 2.7.t on kujutatud võrgu pööramise mõju kontuuri kujule.

2.7.28.    Kontuuride trasseerimine

Väga tõhusalt aega kokku hoidev algoritm, mis välistab vajaduse arvutada välja keerukas indeksiväärtuste võrgumaastik ning suurendab samal arvutuste keerukust üksnes vähesel määral, on kontuuri kulgemise trasseerimine punkthaaval. Selle võimaluse kasutamiseks tuleb teostada ja korrata kahte põhitoimingut (vt joonis 2.7.u).

Joonis 2.7.u

Trasseerimisalgoritmi kontseptsioon

image

Esimese sammuna leitakse kontuuril esimene punkt P1 . Selleks arvutatakse müraindeksi tasemed L võrdse sammuga piki otsingukiirt, mis peaks eelduste kohaselt ristuma vajaliku LC taseme kontuuriga. Kui toimub ristumine kontuuriga, vahetub muudu δ = LC – L märk. Sellisel juhul vähendatakse sammu kiirel poole lühemaks ja jätkatakse otsingut tagasisuunas. Nii toimitakse seni, kuni muut δ on väiksem varem määratud täpsusest.

Teist sammu korratakse seni, kuni kontuur on piisavalt hästi välja joonistatud, ning selle eesmärk on leida kontuuri järgmine punkt LC , mis asub viimasest punktist piki sirget teataval kaugusel r. Järjestikuste sammhaaval muudetavate nurkadega sammude käigus arvutatakse raadiusega r kaart kirjeldavate vektorite otstes indeksitasemed ja muudud δ. Sarnaselt esimese sammuga toimub sammude poolitamine ja suuna ümberpööramine, kuid nüüd vektorite sihis, ning nii leitakse järgmine kontuuripunkt varem määratud täpsusega.

Joonis 2.7.v

Geomeetrilised parameetrid, millega määratakse trasseerimisalgoritmi tingimused

image

Tuleb esitada teatavad piirangud, et kontuur leida piisava täpsusega (vt joonis 2.7.v).

1. Kõõlu Δc pikkus (kahe kontuuripunkti vaheline kaugus) peab olema vahemikus [Δcmin, Δcmax ], nt [10 m, 200 m].

2. Kahe kõrvuti asetseva kõõlu pikkuste Δcn ja Δcn + 1 suhe peab olema piiratud, nt 0,5 < Δcn cn + 1 < 2.

3. Et kõõlud järgiksid hästi kontuuri kaart, peab olema täidetud järgmine tingimus:

Φn · max(Δcn – 1 , Δcn ) ≤ ε (ε≈ 15 m)

kus f n on kõõlu suundade vahe.

Kirjeldatud algoritmi kasutamisel saadud kogemused näitavad, et kontuuripunkti määramiseks suurema täpsusega kui 0,01 dB tuleb keskmiselt arvutada kaks kuni kolm indeksiväärtust.

Eriti suurte kontuuride arvutamise korral lühendab kõnealune algoritm arvutuste tegemise aega väga oluliselt. Tuleb märkida, et algoritmi kasutamine eeldab kogemusi, eriti kui kontuurjoon peaks lagunema eraldi saarekesteks.

2.8.    Hoonete müratasemete ja asustatuse määramine

Elanikkonna müraga kokkupuute hindamisel võetakse arvesse ainult elamuid. Elamuna mittekasutatavatele hoonete, nagu koolid, haiglad, büroohooned ja tehased, jaoks ühtegi elanikku arvesse ei võeta. Elamute asustatus määratakse värskeimate ametlike andmete põhjal (vastavalt liikmesriigis kehtivatele eeskirjadele).

Kuna õhusõidukite müra arvutused tehakse erijuhuna 100 m × 100 m tihedusega võrgus, interpoleeritakse erijuhtudel müratasemeid võrgu lähimate müratasemete põhjal.

Hoone elanike arvu kindlakstegemine

Elamu elanike arv on müraga kokkupuute hindamiseks oluline vahesuurus. Kahjuks ei ole selle suuruse andmed alati kättesaadavad. Allpool on kirjeldatud, kuidas kõnealuse suuruse saab tuletada lihtsamini kättesaadavate andmete põhjal.

Kasutatud tähised:

BA

=

ehitisealune pindala;

DFS

=

eluruumide põrandapind;

DUFS

=

elamuüksuse põrandapind;

H

=

hoone kõrgus;

FSI

=

eluruumide põrandapind ühe elaniku kohta;

Inh

=

elanike arv;

NF

=

korruste arv;

V

=

elamu ruumala.

Elanike arvu leidmiseks kasutatakse allpool kirjeldatud 1. juhu või 2. juhu arvutuskäiku vastavalt saadaolevatele andmetele.

1. JUHT: andmed elanike arvu kohta on saadaval

1A. :

Elanike arv on teada või on leitud hinnanguliselt elamuüksuste arvu põhjal. Sellisel juhul on hoone elanike arv hoone kõigi elamuüksuste elanike arvu summa.



image

(2.8.1)

1B. :

Elanike arv on teada ainult hoonest suuremate üksuste kohta, nt kvartaliosa, kvartal, linnaosa või terve omavalitsusüksus. Sellisel juhul hinnatakse hoone elanike arvu hoone ruumala põhjal:



image

(2.8.2)

Indeks total viitab üksusele, mille kohta teadaolevaid andmeid kasutatakse. Hoone ruumala on selle ehitisealuse pinna ja kõrguse korrutis:



Vbuilding = BAbuilding × Hbuilding

(2.8.3)

Kui hoone kõrgus ei ole teada, hinnatakse seda korruste arvu NFbuilding põhjal, võttes eelduseks, et korruse keskmine kõrgus on 3 m:



Hbuilding = NFbuilding × 3 m

(2.8.4)

Kui ka korruste arv ei ole teada, kasutatakse uuritavas linnaosas tüüpiliselt esinevat standardset korruste arvu.

Üksusesse Vtotal kuuluvate elamute koguruumala arvutamiseks liidetakse kõigi üksusesse kuuluvate elamute ruumalad:



image

(2.8.5)

2. JUHT: andmed elanike arvu kohta puuduvad

Sellisel juhul hinnatakse hoone elanike arvu vastavalt keskmisele eluruumide põrandapinnale ühe elaniku kohta FSI. Kui see suurus ei ole teada, kasutatakse riiklikku standardväärtust.

2A. :

Eluruumide pindala on teada elamuüksuste põhjal Sellisel juhul hinnatakse iga elamuüksuse elanike arvu järgmiselt:



image

(2.8.6)

Nüüd saab hoone elanike arvu hinnata vastavalt eespool esitatud JUHULE 1A.

2B. :

Eluruumide pindala on teada kogu hoone kohta; st teada on kõigi hoones asuvate elamuüksuste pindalade summa. Sellisel juhul hinnatakse elanike arvu järgmiselt:



image

(2.8.7)

2C. :

Eluruumide pindala on teada ainult hoonest suuremate üksuste kohta, nt kvartaliosa, kvartal, linnaosa või terve omavalitsusüksus.

Sellisel juhul hinnatakse hoone elanike arvu vastavalt hoone ruumalale, nagu on kirjeldatud eespool JUHUS 1B, ning elanike koguarv leitakse järgmiselt:



image

(2.8.8)

2D. :

Eluruumide pindala ei ole teada. Sellisel juhul hinnatakse hoone elanike arvu vastavalt eespool kirjeldatud JUHULE 2B, ning eluruumide pindala leitakse järgmiselt:



DFSbuilding = BAbuilding × 0,8 × NFbuilding

(2.8.9)

Hoone brutopindala → eluruumide pindala teisendustegur on 0,8. Kui on teada piirkonnale tüüpiline teistsugune tegur, tuleb seda kasutada ja see tuleb selgelt dokumenteerida.

Kui hoone korruste arv ei ole teada, hinnatakse seda hoone kõrguse Hbuilding põhjal ning sel juhul ei ole tulemuseks tavaliselt täisarv:



image

(2.8.10)

Kui hoone kõrgus ega korruste arv ei ole teada, kasutatakse uuritavas linnaosas tüüpiliselt esinevat standardset korruste arvu.

Vastuvõtupunktide määramine hoonefassaadidele

Elanikkonna müraga kokkupuudet hinnatakse vastuvõtupunktis, mis paikneb elamu fassaadi esiküljel maapinnast 4 m kõrgusel.

Maismaal asuvate müraallikate hindamisel kasutatakse elanike arvu leidmiseks allpool kirjeldatud 1. juhu või 2. juhu arvutuskäiku. Jaotise 2.6 kohaselt arvutatud õhusõidukite müra hindamisel seostatakse kõik hoone elanikud arvutusvõrgus lähima müraarvutuspunktiga.

1. JUHT

image

a) Üle 5 m pikkused lõigud jaotatakse pikimateks võimalikeks võrdse pikkusega vahemikeks, mille pikkus on 5 m või vähem. Vastuvõtupunktid paigutatakse iga korrapärase vahemiku keskele.

b) Ülejäänud lõike, mis on pikemad kui 2,5 m, esindab üks vastuvõtupunkt iga lõigu keskel.

c) Ülejäänud kõrvuti asetsevaid lõike, mille kogupikkus on üle 5 m, käsitletakse murdjooneliste objektidena sarnaselt punktides a ja b esitatud kirjeldusega.

d) Ühele vastuvõtupunktile määratavat elanike arvu kaalutakse punktile vastava fassaadiosa pikkusega nii, et kõigile fassaadipunktidele määratud elanike arvu summa võrduks hoone elanike koguarvuga.

e) Hoonetel, mille põrandapinna põhjal võib eeldada, et ühel korrusel paikneb üks eluruum, kasutatakse statistiliste näitajate määramiseks ainult kõige rohkem mürale avatud fassaadi mürataset, mis seostatakse elanike arvuga.

2. JUHT

image

a) Fassaade käsitletakse eraldi või jagatakse alates alguspunktist 5 m pikkusteks osadeks nii, et vastuvõtja asukoht asub fassaadipikkuse või 5 m pikkuse lõigu keskel.

b) Ülejäänud lõigus paigutatakse vastuvõtupunkt lõigu keskkohta.

c) Ühele vastuvõtupunktile määratavat elanike arvu kaalutakse punktile vastava fassaadiosa pikkusega nii, et kõigile fassaadipunktidele määratud elanike arvu summa võrduks hoone elanike koguarvuga.

d) Hoonetel, mille põrandapinna põhjal võib eeldada, et ühel korrusel paikneb üks eluruum, kasutatakse statistiliste näitajate määramiseks ainult kõige rohkem mürale avatud fassaadi mürataset, mis seostatakse elanike arvuga.

3.   SISENDANDMED

Koos eespool kirjeldatud meetoditega vastavalt vajadusele kasutatavad sisendandmed on esitatud liidetes F kuni I.

Kui liidetes F kuni I esitatud sisendandmed ei ole kasutatavad või põhjustavad kõrvalekaldeid tegelikust väärtusest nii, et see ei vasta punktides 2.1.2 ja 2.6.2 esitatud tingimustele, on lubatud kasutada teisi väärtusi tingimusel, et kasutatud väärtused ja nende leidmiseks kasutatud meetod on piisavalt dokumenteeritud ja dokumentides käsitletakse ka sobivuse tõendamist. Sellised andmed tehakse avalikult kättesaadavaks.

4.   MÕÕTEMEETODID

Kui mis tahes põhjusel korraldatakse mõõtmisi, peavad need vastama pikaajaliste keskväärtuste mõõtmise põhimõtetele, mis on esitatud standardites ISO 1996-1:2003 ja ISO 1996-2:2007 või õhusõidukite müra kohta standardis ISO 20906:2009.




A Liide

Andmenõuded

Põhiteksti punktis 2.7.6 kirjeldatakse üldiselt selliste juhupõhiste andmete nõudeid, millega kirjeldatakse lennujaama ja selle toiminguid, mida kasutatakse mürakontuuride arvutamiseks. Järgmised andmelehed on täidetud hüpoteetilise lennuvälja näidisandmetega. Täpsed andmevormingud sõltuvad üldjuhul konkreetse müramodelleerimissüsteemi ja uuringustsenaariumi nõuetest ja vajadustest.

Märkus. Soovitatavalt tuleks geograafilised andmed (viitepunktid jne) esitada ristkoordinaadistikus (Cartesiuse koordinaatides). Tavaliselt sõltub kasutatava koordinaadistiku valimine saadaolevatest kaartidest.

A1   LENNUJAAMA ÜLDANDMED

image

A2   LENNURAJA KIRJELDUS

image

Nihutatud rajaläve korral võib esitada lennuraja kohta mitu kirjeldust; teise variandina võib nihutatud rajalävesid kirjeldada teekonnajoone kirjelduse osas.

A3   TEEKONNAJOONE KIRJELDUS

Radariandmete puudumise korral tuleb konkreetseid teekonnajooni kirjeldada allpool loetletud andmetega.

image

image

A4   LENNULIIKLUSE KIRJELDUS

image

image

A5   LENNUPROTSEDUURI ANDMELEHT

3. peatükis osutatud näidislennuk Boeing 727-200, mille andmed on saadud radaril vastavalt põhiteksti punktis 2.7.9 esitatud juhistele.

image

ANP-andmebaasis sisalduvatel õhusõiduki andmetel põhineva protseduuriprofiili näidis:

image




B Liide

Õhusõiduki tehniliste näitajate arvutused

Mõisted ja sümbolid

Käesolevas liites kasutatud mõisted ja sümbolid vastavad õhusõidukiinseneride seas tavapäraselt kasutatavatele mõistetele ja sümbolitele. Allpool on esitatud mõnede põhimõistete seletused kasutajate jaoks, kes ei ole nendega tuttavad. Et vähendada vastuolu meetodi põhitekstiga, on käesoleva lisa sümbolite tähendused valdavalt esitatud eraldi. Meetodi põhitekstis osutatud arvuliste suuruste kohta kasutatakse tavapäraseid sümboleid; mõne suuruse kasutusviis käesolevas liites erineb põhitekstist ja need on tähistatud tärniga (*). Kohati kasutatakse kõrvuti USA ja SI-süsteemi ühikuid ning ka sel juhul on eesmärk lähtuda tavadest, mis on eri valdkondade kasutajatele tuttavad.

Mõisted

Murdepunkt (break point)

Vt piirtemperatuur.

Kalibreeritud õhkkiirus (calibrated airspeed)

(Kasutatakse ka mõisteid ekvivalentne õhkkiirus ja indikaatorkiirus.) Õhusõiduki kiirus õhu suhtes vastavalt õhusõiduki kalibreeritud mõõteriista näidule. Tegeliku õhkkiiruse, mis on tavaliselt suurem, saab arvutada kalibreeritud õhkkiiruse põhjal, kui on teada õhu tihedus.

Korrigeeritud kasulik tõmbejõud (tõmme) (corrected net thrust)

Kasulik tõmbejõud on mootorilt plaanerile mõjuv veojõud. Kindlal võimsusrežiimil (EPR või N 1) langeb see koos õhu tiheduse vähenemisega suurematel kõrgustel; korrigeeritud kasulik tõmbejõud tähendab tõmbejõudu merepinna tasemel.

Piirtemperatuur (flat rating)

Teatud komponentide maksimaalse temperatuuri korral hakkab mootori tõmbejõud ümbritseva temperatuuri tõustes vähenema ja vastupidi. See tähendab, et on olemas teatud kriitiline õhutemperatuur, millest kõrgemal ei ole võimalik nimitõmbejõudu saavutada. Enamiku nüüdisaegsete mootorite puhul nimetatakse seda piirtemperatuuriks, sest madalamal õhutemperatuuril hoitakse tõmmet automaatselt nominaalsest tõmbest väiksemana, et pikendada mootori kasutusiga. Piirtemperatuurist, mida nimetatakse ka murdepunktiks või murdetemperatuuriks, kõrgemal temperatuuril tõmbejõud väheneb.

Kiirus (speed)

Õhusõiduki kiirus kui vektor (lennuvälja koordinaatsüsteemis).

Nimitõmbejõud (rated thrust)

Lennukimootori kasutusiga sõltub väga suurel määral selle komponentide töötemperatuurist. Mida suuremat võimsust või tõmbejõudu tekitatakse, seda kõrgem on temperatuur ja lühem kasutusiga. Võimsuse ja kasutusea vahel tasakaalu leidmiseks määratakse piirtemperatuuriga mootoritele stardi, tõusu ja reisi ajal kasutatavad nominaalse tõmbejõu väärtused, millest sõltub tavapärane maksimaalne võimsusrežiim.

Tõmberežiimi parameeter (thrust setting parameter)

Piloot ei saa valida konkreetset mootori tõmbejõu väärtust. Selle asemel valib ta kõnealuse parameetri sobiva väärtuse, mis kuvatakse kabiinis. Tavaliselt on selleks mootori surveaste (EPR) või madalsurverootori (ventilaatori) pöörlemiskiirus (N 1).

Sümbolid

Arvväärtused on mõõduta suurused, kui ei ole teisiti märgitud. Allpool loetlemata sümboleid ja lühendeid kasutatakse ainult teatud tekstiosas ja nende selgitus esitatakse tekstis. Allindeksid 1 ja 2 tähistavad vastavalt lõigu algusele ja lõpule vastavaid suurusi. Ülakriipsuga tähistatakse lõigu keskmist väärtust, st algus- ja lõppväärtuse keskmist.

a

Keskmine kiirendus [jalga/s2]

amax

Maksimaalne kasutatav kiirendus [jalga/s2]

A, B, C, D

Tagatiiva koefitsiendid

E, F, GA,B, H

Mootori tõmbejõu koefitsiendid

Fn

Kasulik tõmbejõud mootori kohta, naeljalg [lbf]

Fn

Korrigeeritud kasulik tõmbejõud mootori kohta, naeljalg [lbf]

G

Tõusugradient

G′

Tõusugradient vähendatud mootorivõimsusega

GR

Raja keskmine kalle, tõusev

g

Raskuskiirendus [jalga/s2]

ISA

Rahvusvaheline standardatmosfäär

N *

Tõmbejõudu tekitavate mootorite arv

R

Takistuse ja tõstejõu suhe, CD/CL

ROC

Tõusukiirus lõigus [jalga/min]

s

Läbitud vahemaa piki teekonnajoont [jalga]

sTO8

Stardidistants 8sõlmese vastutuulega [jalga]

sTOG

w ja GR väärtustega korrigeeritud stardidistants [jalga]

sTOw

Stardidistants vastutuulega w [jalga]

T

Õhutemperatuur, [°C]

TB

Murdepunkti temperatuur [°C]

V

Teekonnakiirus [sõlme]

VC

Kalibreeritud õhkkiirus [sõlme]

VT

Tegelik õhkkiirus [sõlme]

W

Lennuki mass [naela]

w

Vastutuule kiirus [sõlme]

Δs

Tuulevaikse lõigu pikkus projitseerituna teekonnajoonele [jalga]

Δsw

Vastutuulega korrigeeritud lõigu pikkus teekonnajoonel [jalga]

δ

p/po , lennuki juures oleva õhurõhu ja keskmisel merepinna kõrgusel oleva standardse õhurõhu suhe: po = 101,325 kPa (või 1 013,25 mb)

ε

Kallakunurk, [ra]

γ

Tõusmis-/laskumisnurk, [rad]

θ

(T + 273,15)/(T0 + 273,15) lennukõrguse õhutemperatuuri ja keskmise merepinna kõrgusele vastava standardse õhutemperatuuri suhe: T0 = 15,0 °C

σ *

ρ/ρ0 = lennukõrguse õhutiheduse ja keskmise merepinna tasemele vastava õhutiheduse suhe (ka σ = δ/θ)

B1   SISSEJUHATUS

Lennutrajektoori süntees

Põhiliselt esitatakse käesolevas liites soovitusi, kuidas arvutada lennuki lennuprofiili teadaolevate aerodünaamiliste ja jõuseadme parameetrite, lennuki massi, atmosfääritingimuste, keskkonnajoone ja käitusprotseduuri (lennukonfiguratsioon, võimsusrežiim, edasiliikumiskiirus, tõusukiirus jne) põhjal. Käitusprotseduuri kirjeldatakse protseduurietappidena, millega kirjutatakse ette, kuidas vastava profiili järgi lennata.

Stardi ja lähenemise osa lennuprofiili kujutatakse sirglõikude jadana, kus lõikude otsi nimetatakse profiilipunktideks. Seda arvutatakse aerodünaamiliste ja tõmbevalemitega, mis sisaldavad mitmeid koefitsiente ja konstante, mis peavad olema teada konkreetse plaaneri ja mootori kombinatsiooni kohta. Kõnealuse arvutusprotsessi koha kasutatakse tekstis nimetust lennutrajektoori süntees.

Lisaks lennuki tehnilistele näitajatele, mida võib leida ANP-andmebaasist, on valemite kasutamiseks vaja järgmisi andmeid: 1) lennuki brutomass, 2) mootorite arv, 3) õhutemperatuur, 4) lennuraja kõrgusetasand ja 5) protseduurietapid (võimsusrežiimid, tagatiibade kalded, õhkkiirus ja kiirenduse ajal keskmine tõusu-/laskumiskiirus). Seejärel liigitatakse kõik lõigud ühte järgmistest kategooriatest: hoovõtt/läbijooks, start või maandumine, tõus konstantsel kiirusel, võimsuse vähendamine, sissetõmmatud või sissetõmbamata tagatiibadega kiirenev tõus, aeglustusega või ilma aeglustuseta ja/või väljalastud või väljalaskmata tagatiibadega laskumine või lõpplähenemine maandumiseks. Lennuprofiil koostatakse samm-sammult nii, et iga lõigu algusparameetrid langevad kokku eelmise lõigu lõpu parameetritega.

ANP-andmebaasis aerodünaamiliste ja tehniliste näitajate põhjal peaks olema võimalik piisavalt täpselt tuletada lennuki tegelik trajektoor kirjeldatud standardtingimustes (vt põhiteksti punkt 2.7.6). On näidatud, et andmebaasis esitatud aerodünaamilised parameetrid ja mootorikoefitsiendid on piisavalt täpsed kuni õhutemperatuurini 43 °C, kuni 4 000 jala kõrgusel asuva lennuvälja korral ning ANP-andmebaasis täpsustatud massivahemikus. Seega võimaldavad valemid arvutada lennutrajektoore muude tingimuste korral (nt mittestandardne lennuki mass, tuulekiirus, õhutemperatuur ja lennuraja kõrgusetasand (õhurõhk)) tavaliselt piisava täpsusega, mis võimaldab leida keskmiste helitasemete kontuurid lennujaama ümbruses.

Punktis B-4 selgitatakse, kuidas võetakse väljumisel arvesse pöördega lennu mõju. See võimaldab külgsuunatundlikkuse (mootori paigalduskoha mõju) arvutamisel arvesse võtta kallakunurka. Samuti muutuvad tõusmisnurgad lennu ajal üldiselt väiksemaks sõltuvalt pöörderaadiusest ja lennuki kiirusest. (Pöörete mõju maandumiseks lähenemise ajal on keerukam ja seda ei ole praegu käsitletud. Enamasti ei avalda see mürakontuuridele olulist mõju.)

Punktides B-5 kuni B-9 kirjeldatakse soovitatud meetodit väljuvate lennuprofiilide genereerimiseks ANP-andmebaasi koefitsientide ja protseduurietappide põhjal.

Punktides B-10 ja B-11 kirjeldatakse meetodit, mida kasutatakse lähenevate lennuprofiilide genereerimiseks ANP-andmebaasi koefitsientide ja lennuprotseduuride põhjal.

Punktis B-12 esitatakse arvutusnäiteid.

Eraldi valemirühmad on esitatud vastavalt reaktiivmootorite ja propellerite tekitatud kasuliku tõmbejõu leidmiseks. Kui ei ole teisiti märgitud, kehtivad lennuki aerodünaamiliste omaduste valemid võrdselt nii reaktiiv- kui propellerlennukite jaoks.

Kasutatud matemaatilisi tähiseid on selgitatud käesoleva liite alguses ja/või tehakse seda nende esmakordse kasutamise kohas. Kõigis valemites peavad koefitsientide ja konstantide ühikud olema kooskõlas vastavate suuruste ja muutujate ühikutega. Kooskõla tagamiseks ANP-andmebaasiga on käesolevas liites kasutatud lennukite tehniliste omaduste projekteerimisel tavapäraseid ühikuid (kaugused ja kõrgused jalgades (ft), kiirus sõlmedes (kt), mass naelades (lb), jõud naeljalgades (lbf) (kõrgtemperatuuriline korrigeeritud kasulik tõmbejõud) jne), kuigi teatud suurused (nt atmosfääri näitajad) on väljendatud SI-süsteemi ühikutes. Muid ühikusüsteeme kasutavad modelleerijad peaksid hoolikalt kasutama sobivaid teisendustegureid, et kohandada valemeid vastavalt oma vajadustele.

Lennutrajektoori analüüs

Mõnes modelleerimisrakenduses ei esitata lennutrajektoori andmeid protseduurietappide, vaid ruumiliste ja ajaliste koordinaatidena, mis tavaliselt tehakse kindlaks radariandmete analüüsiga. Seda on selgitatud põhiteksti punktis 2.7.7. Kõnealusel juhul kasutatakse käesolevas liites esitatud valemeid vastupidiselt; mootori tõmbejõu näitajad leitakse lennuki liikumise põhjal, mitte vastupidi. Kui lennutrajektoori andmed on keskmistatud ja taandatud lõikude kujule nii, et kõik lõigud liigitatakse tõusu või languse, kiirenduse või aeglustuse, tõmbejõu ja tagatiibade asendi muutuste järgi, on see üldiselt suhteliselt lihtne võrreldes sünteesiga, mis sageli nõuab itereerimist.

B2   MOOTORI TÕMBEJÕUD

Mootori tekitatud veojõud on üks viiest suurusest, mis tuleb iga lennutrajektoori lõigu lõpp-punkti kohta määrata (ülejäänud on kõrgus, kiirus, võimsusrežiim ja kallakunurk). Kasulik tõmbejõud on mootori brutotõmbejõu see osa, mis on kasutatav liikumapanekuks. Aerodünaamilistes ja akustilistes arvutustes arvutatakse kasulikku tõmbejõudu keskmisel merepinna kõrgusel esineva standardse õhurõhu suhtes. Seda nimetatakse korrigeeritud kasulikuks tõmbejõuks, Fn /δ.

See kujutab endast kas kasutatavat kasulikku tõmbejõudu teatud kindla nominaalse tõmbejõuga (nimitõmbejõuga) töötamisel või kasulikku tõmbejõudu, mis tekib tõmberežiimi parameetri teatud kindla väärtuse korral. Kindla nimitõmbejõuga töötava turboreaktiiv- või turboventilaatormootori korrigeeritud kasulik tõmbejõud leitakse valemiga



Fn = E + F · Vc + GA· h + GB· h2 + H · T

(B-1)

kus

Fn

kasulik tõmbejõud mootori kohta [lbf];

δ

lennuki juures oleva õhurõhu ja keskmisele merepinnale vastava standardse õhurõhu (st 101,325 kPa (või 1 013,25 mbar) suhe [ref. 1];

Fn/δ

korrigeeritud kasulik tõmbejõud mootori kohta [lbf];

VC

kalibreeritud õhkkiirus [kt];

T

lennukit ümbritseva õhu temperatuur [°C];

E, F, GA, GB, H

mootori tõmbejõu konstandid või koefitsiendid, mis kehtivad kasutatava nominaaltõmbejõu korral mootori piirtemperatuurist madalamatel temperatuuridel (stardi-/tõusu- või lähenemistrajektoori vaadeldavas lõigus) [lb.s/ft, lb/ft, lb/ft2,lb/ °C]. Andmed saadakse ANP-andmebaasist.

ANP-andmebaas sisaldab ka andmeid, mis võimaldavad arvutada mittenominaalset tõmbejõudu tõmberežiimi parameetri funktsioonina. Mõned tootjad esitavad seda mootori surveastmena (EPR) ja teised madalsurverootori või ventilaatori kiirusena (N 1). Kui parameetriks on EPR, kasutatakse valemi B-1 asemel järgmist valemit:



Fn = E + F · VC + GA · h + GB · h2 + H · T + K1 · EPR + K2 · EPR2

(B-2)

kus K 1 ja K 2 on ANP-andmebaasist saadavad koefitsiendid, mis seovad korrigeeritud kasuliku tõmbe ja mootori surveastme uuritava lennuki Mach′i arvule vastava mootori surveastmega.

Kui meeskond kasutab tõmbe reguleerimise parameetrina mootori pöörlemiskiirust N1 , siis omandab üldine tõmbe valem järgmise kuju:



image

(B-3)

kus

N 1

on mootori madalsurvekompressori (või ventilaatori) ja turbiinide pöörlemiskiirus, [ %];

θ

= (T + 273)/288,15, mootori sisendi juures esineva absoluutse õhutemperatuuri ja keskmisel merepinna tasemel esineva absoluutse standardõhutemperatuuri [ref. 1] suhe;

image

on madalsurverootori korrigeeritud kiirus, [ %];

K 3, K 4

on konstandid, mis saadakse paigaldatud mootori andmetest huvipakkuvate N1 kiiruste kohta.

Pange tähele, et teatud lennukite kohta kasutatavad koefitsiendid E, F, GA, GB ja H võivad olla valemites B-2 ja B-3 teistsuguse väärtusega kui valemis B-1.

Valemite kõik liikmed ei tarvitse olla alati olulised. Näiteks piirtemperatuuriga mootoritel, mis töötavad alla murdepunkti (tavaliselt 30 °C) jääval õhutemperatuuril, ei tarvitse temperatuuriliige olla valemis vajalik. Ilma piirtemperatuurita mootorite puhul tuleb nominaalse tõmbe määramisel arvesse võtta ümbritseva õhu temperatuuri. Kui temperatuur on mootori piirtemperatuurist kõrgem, tuleb kasutatava tõmbe määramiseks kasutada teistsuguseid mootori tõmbe koefitsiente (E, F, GA, GB ja H) high . Tavapraktika kohaselt tuleks seejärel välja arvutada Fn /δ, kasutades madala ja kõrge temperatuuri koefitsiente, ning kasutada kõrgemat tõmbe taset piirtemperatuurist madalama temperatuuri korral ja madalamat arvutatud tõmbe taset piirtemperatuurist kõrgema temperatuuri korral.

Kui teada on ainult madalal temperatuuril esineva tõmbe koefitsiendid, võib kasutada järgmist suhet:



(Fn/δ)high = F · VC + (E + H · TB )·(1 – 0,006 · T)/(1 – 0,006 · TB )

(B-4)

kus

(Fn /δ) high

korrigeeritud kasulik tõmbejõud kõrgel temperatuuril [lbf];

TB

murdepunkti temperatuur (kindla väärtuse puudumise korral; võtta eelduseks standardväärtus 30 °C).

ANP-andmebaas sisaldab valemites B-1 kuni B-4 kasutatavate konstantide ja koefitsientide väärtusi.

Propellerlennukite korral tuleks korrigeeritud kasulik tõmbejõud mootori kohta lugeda graafikutelt või arvutada valemiga



Fn = (326 · η · Pp/VT )/δ

(B-5)

kus

η

on konkreetse propellerisüsteemi propelleri kasutegur ning see on propelleri pöörlemiskiiruse ja lennuki lennukiiruse funktsioon;

VT

on tegelik õhkkiirus, [kt];

Pp

konkreetsetes lennutingimustes kasutatav kasulik veojõud, nt maksimaalne stardi- või tõusuvõimsus, [hj].

Valemis B-5 kasutatavad parameetrid maksimaalse starditõmbejõu ja tõusu maksimaalse tõmbejõu režiimide kohta on esitatud ANP-andmebaasis.

Tegeliku õhkkiiruse VT hinnang kalibreeritud õhkkiiruse VC järgi suhte abil järgmiselt



image

(B-6)

kus σ on lennuki juures oleva õhu tiheduse ja keskmisel merepinna tasemel oleva õhu tiheduse suhe.

Juhised vähendatud starditõmbejõu arvessevõtmiseks

Sageli on õhusõiduki stardikaal alla suurimat lubatud taset ja/või kasutatav lennuraja pikkus ületab lühimat pikkust, mis oleks nõutav maksimaalse starditõmbejõu korral. Sellistel juhtudel on tavaks kasutada maksimaalsest väiksemat mootori tõmbejõudu, et pikendada mootori kasutusiga, ja mõnikord ka müra vähendamise eesmärgil. Mootori tõmbejõudu on lubatud vähendada ainult tasemeni, kus säilib nõutav ohutusvaru. Sellele vastavalt on reguleeritud arvutuskäik, mida lennuettevõtjad kasutavad tõmbejõu vähendamise määra arvutamiseks: see on keerukas ja selles võetakse arvesse paljusid tegureid, sealhulgas stardimass, ümbritseva õhu temperatuur, deklareeritud lennurajadistantsid, lennuraja kõrgusetasand ja takistustest ülelennu tingimused konkreetsel lennurajal. Seetõttu on tõmbe vähendamise määr eri lendudel erinev.

Kuna tõmbe vähendamine võib avaldada väljumismüra kontuuridele väga suurt mõju, peaksid modelleerijad vähendatud tõmbega startimist võimaluse korral arvesse võtma ning küsima lennuettevõtjatelt praktilist nõu, et modelleerida parimad võimalikud tingimused.

Kui lennuettevõtjatega ei ole võimalik konsulteerida, on soovitatav kasutada muid vahendeid, et vähendatud tõmbejõudu teataval määral arvesse võtta. Ettevõtjate tehtavate tõmbearvutuste kordamine müra modelleerimise eesmärgil ei ole praktiline. Pealegi ei saaks selliseid arvutusi kasutada tavapäraste lihtsustuste ja lähendustega, mida tehakse pikaajalise keskmise mürataseme arvutamiseks. Teostatava alternatiivina võib järgida allpool esitatud juhiseid. Tuleb rõhutada, et kõnealuses valdkonnas toimuvad praegu põhjalikud uuringud ning seega võib juhiste sisu muutuda.

Lennuandmete pardasalvesti andmete analüüs on näidanud, et tõmbe vähendamise määr on kuni kindla alampiirini ( 29 ) tugevas korrelatsioonis tegeliku stardimassi ja suurima lubatud stardimassi (RTOW) suhtega st



Fn = (Fn) max · W/WRTOW

(B-7)

kus (Fn /δ) max maksimaalne nimitõmbejõud, W on tegelik brutostardimass ja WRTOW on suurim lubatud stardimass.

Suurim lubatud stardimass on maksimaalne stardimass, mis on ohutult kasutatav, võttes arvesse stardiraja pikkust, mootori võimsust ja takistustest ülelennu nõudeid. See on lennuraja kasutatava pikkuse, lennuvälja kõrgusetaseme, temperatuuri, vastutuule ja tagatiibade nurga funktsioon. Nimetatud teavet võib saada lennuettevõtjatelt ning see peaks olema paremini kättesaadav kui andmed tegelike tõmbevähendusmäärade kohta. Teine võimalus on arvutada vajalikud näitajad õhusõiduki lennukäsiraamatus sisalduvate andmete põhjal.

Vähendatud tõusutõmbejõud

Vähendatud starditõmbejõu kasutamise korral vähendavad lennuettevõtjad sageli, aga mitte alati, ka tõusutõmbejõudu alla maksimaalse taseme ( 30 ). See välistab olukorrad, kus starditõmbega toimuva algse tõusufaasi lõpus tuleb võimsust suurendada, mitte vähendada. Samas on selles valdkonnas raskem kindlaks määrata ühtset arvestusalust. Mõned ettevõtjad kasutavad vähendatud tõmbe fikseeritud astmeid, mida mõnikord nimetatakse 1. ja 2. tõusuks (Climb 1, Climb 2) ja mille korral tõmbejõudu vähendatakse maksimumiga võrreldes vastavalt 10 ja 20 %. Kui modelleerimisel kasutatakse vähendatud starditõmbejõudu, on soovitatav ühtlasi vähendada 10 % võrra ka tõusutõmbe taset.

B3   ÕHUTEMPERATUURI, RÕHU, TIHEDUSE JA TUULE KIIRUSE VERTIKAALPROFIILID

Käesolevas dokumendis eeldatakse, et keskmisest merepinnast arvestades eri kõrgustel esinevad temperatuuri, rõhu ja tiheduse väärtused vastavad rahvusvahelise standardatmosfääri väärtustele. Allpool kirjeldatud meetodit on kontrollitud merepinnast kuni 4 000 jala kõrgusel asuvate lennuväljade ja kuni 43 °C (109 °F) õhutemperatuuri korral.

Kuigi tegelikkuses muutub tuule keskmine kiirus koos kõrguse ja ajaga, ei ole tavaliselt otstarbekas seda mürakontuuride modelleerimisel arvesse võtta. Selle asemel tehakse allpool esitatud õhusõiduki tehniliste näitajate arvutused üldisel eeldusel, et lennuk sõidab alati otse (standardsesse) 8 sõlme tugevusse vastutuulde, olenemata kompassil näidatud kursist (kuigi heli levimise arvutustes tuule keskmise kiiruse näitajaid otseselt ei kasutata). Esitatud on meetodid tulemuste korrigeerimiseks vastavalt muudele vastutuule kiirustele.

B4   PÖÖRETE MÕJU

Käesoleva liite ülejäänud osas selgitatakse, kuidas arvutada nõutavaid näitajaid lõikude kohta, mis ühendavad profiilipunkte s,z, mis kujutavad kahemõõtmelist lennutrajektoori maapinnajoone kohal oleval vertikaaltasapinnal. Lõigud moodustatakse liikumise suunas järjestikku. Ühe lõigu lõpus (või väljumise korral stardihoovõtule vastavas esimeses lõigus), kus määratakse käitusparameetrid ja järgmine protseduurisamm, on vaja arvutada tõusu gradient ja teekonnajoonel läbitav kaugus punktini, kus saavutatakse nõutud kõrgus ja/või kiirus.

Sirge teekonnajoone korral kasutatakse selleks üht profiililõiku, mille geomeetria saab sel juhul otseselt kindlaks teha (kuigi mõnikord teatava iteratsiooniga). Kui aga enne nõutavate lõpptingimuste saavutamist algab või lõpeb pööre või muutub pöörde raadius või suund, ei piisa ühest lõigust, sest lennuki kallakunurga muutumise korral muutub ka lennukile mõjuv tõstejõud ja takistus. Nimetatud mõju arvessevõtmiseks tõusu ajal toimuva pöörde korral on protseduurisammu läbimiseks vaja moodustada täiendavaid profiililõike vastavalt allpool esitatud kirjeldusele.

Teekonnajoone konstrueerimist on kirjeldatud teksti punktis 2.7.13. Seda tehakse sõltumatult õhusõiduki lennuprofiilist (kuigi tuleks vältida joonele selliste pöörete märkimist, mida ei ole võimalik normaaltingimustel õhus teha). Ent kuna pöörded mõjutavad lennuprofiili – teekonnajoonel läbitud vahemaa funktsioonina väljendatud kõrgust ja kiirust –, ei saa lennuprofiili leida teekonnajoonest sõltumatult.

Pöörde ajal kiiruse säilitamiseks tuleb suurendada tiivale mõjuvat aerodünaamilist tõstejõudu vastukaaluks tsentrifugaaljõule ja lennuki massile. See omakorda suurendab takistust ja seega ka tõmbevajadust. Pöörde mõju väljendatakse tehniliste näitajate valemites kaldenurga ε funktsioonina. Horisontaalselt lendava ja konstantsel kiirusel mööda ringikujulist trajektoori pöörava lennuki korral oleks kaldenurk



 

image

(B-8)

kus

V

on teekonnakiirus [sõlme]

 

r

on pöörderaadius [jalga]

ja

g

on gravitatsiooniline kiirendus [jalga/s2].

Modelleerimisel eeldatakse, et kõigil pööretel on konstantne raadius ja mittehorisontaalse lennutrajektooriga seotud teisene mõju jäetakse arvesse võtmata; kaldenurga leidmise aluseks võetakse ainult pöörderaadius r teekonnajoonel.

Protseduurisammu läbimiseks arvutatakse kõigepealt esialgne profiililõik, kasutades selle alguspunkti kallakunurka ε, mis leitakse vastavalt valemile B-8 teekonnajoone lõigu raadiuse r kohta. Kui esialgse lõigu arvutatud pikkus on selline, et see ei läbi pöörde algus- ega lõpuosa, loetakse esialgne lõik kinnitatuks ja minnakse edasi järgmise etapi juurde.

Kui aga esialgne lõik läbib ühe või mitme pöörde algus- või lõpuosa (kus ε muutub) ( 31 ), leitakse esimese sellise läbimispunkti lennuparameetrid interpoleerimisega (vt punkt 2.7.13). Seejärel salvestatakse leitud punkti koordinaadid lõigu lõpp-punktina ja lõiku lühendatakse. Seejärel alustatakse protseduurietapi teist osa alates sellest punktist; jällegi eeldatakse esialgselt, et teist osa saab kuni lõpuni kujutada ühe lõiguga, millel on samad lõpptingimused, kuid uus alguspunkt ja uus kallakunurk. Kui teine lõik läbib järgmist pöörderaadiuse/suuna muutumise kohta, on vaja lisada kolmas lõik ja nii edasi kuni lõpptingimuste saavutamiseni.

Lähendusmeetod

On selge, et pöörete mõju täielikuks arvessevõtmiseks ülal kirjeldatud viisil on vaja teha märkimisväärselt keerukaid arvutusi, sest lennuki tõusuprofiil tuleb arvutada eraldi iga teekonnajoone kohta, mida mööda lennuk liigub. Samas mõjutavad pööretest tingitud vertikaalprofiili muutused mürakontuure tavaliselt palju vähem kui kallakunurga muutused ja mõned kasutajad võivad eelistada arvutuste keerukuse vähendamist täpsuse osalise ohverdamise hinnaga. Selleks jäetakse külgsuunalise heliemissiooni arvutamisel arvestamata pöörete mõju profiilidele, kuid võetakse endiselt arvesse kallakunurka (vt punkt 2.7.19). Kirjeldatud lähenduse korral arvutatakse konkreetse lennuoperatsiooni ligikaudsed profiilipunktid ainult ühekordselt, võttes eelduseks sirge teekonnajoone (kus ε = 0).

B5   STARDIHOOVÕTT

Starditõmbejõud kiirendab piki lennurada sõitvat lennukit kuni õhkutõusmiseni. Seejärel eeldatakse, et kalibreeritud õhkkiirus jääb konstantseks kogu tõusu alguseosa vältel. Kui telik on sissetõmmatav, eeldatakse, et see on veidi pärast õhkutõusmist sisse tõmmatud.

Käesoleva dokumendi kasutamisel lähendatakse tegelik stardihoovõtu vahemaa ligikaudseks ekvivalentseks õhkutõusmiskauguseks (standardse vastutuulega 8 sõlme), sTO8 , mis on vastavalt joonisele B-1 defineeritud kui lennurajal läbitud vahemaa alates pidurite vabastamisest kuni punktini, kus teliku sissetõmbamise järel võetud esialgse tõusutrajektoori joone pikendus lõikub lennurajaga.

Joonis B-1

Ekvivalentne õhkutõusmiskaugus

image

Horisontaalsel lennurajal leitakse stardihoovõtu ekvivalentne vahemaa sTO8 jalgades järgmise valemiga:



image

(B-9)

kus

B8

on lennuki ja tagatiibade kalde konkreetse kombinatsiooni koefitsient, mis on arvestatud rahvusvahelise standardatmosfääri tingimuste suhtes, sealhulgas 8-sõlmene vastutuul [ft/lbf];

W

on lennuki brutomass pidurite vabastamise hetkel [lbf];

N

on tõmbejõudu tekitavate mootorite arv.

Märkus. Kuna valemiga B-9 võetakse arvesse tõmbejõu muutumist vastavalt õhkkiirusele ja lennuraja kõrgusetasandile, sõltub konkreetse lennuki koefitsient B8 ainult tagatiibade kaldest.

Standardsest 8-sõlmesest vastutuulest erineva tuule korral arvutatakse korrigeeritud stardihoovõtumaa valemiga:



image

(B-10)

kus

STOw

vastutuulega w korrigeeritud stardihoovõtumaa, [jalga];

VC

(selles valemis) on kalibreeritud kiirus õhkutõusmise hetkel, [kt];

w

on vastutuul, [kt].

Stardihoovõtu vahemaad korrigeeritakse ka vastavalt lennuraja kaldele:



image

(B-11)

kus

STOG

on vastutuule ja lennuraja kaldega korrigeeritud stardihoovõtumaa [jalga];

a

on keskmine kiirendus lennuraja ja võrdub
image [jalga/s2];

GR

on lennuraja kalle; vastumäge toimuva stardi korral plussmärgiga.

B6   KONSTANTSEL KIIRUSEL TÕUSMINE

Kõnealust lõigutüüpi iseloomustavad parameetrid on lennuki kalibreeritud õhkkiirus, tagatiibade asend, kõrgus ja kaldenurk lõigu lõpus ning vastutuule kiirus (standardväärtus on 8 sõlme). Sarnaselt kõigi muude lõikudega loetakse lõigu alguspunkti parameetrid võrdseks eelmise lõigu lõpp-punkti parameetritega – mingeid vahesid ei jäeta (välja arvatud tagatiibade nurka ja kaldenurga väärtustes, mis võivad kõnealustes arvutustes muutuda astmeliselt). Kõigepealt arvutatakse lõpus mõjuv kasulik tõmbejõud vastavalt valemitele B-1 kuni B-5, valides nende seast sobiva. Seejärel leitakse keskmine geomeetriline tõusmisnurk γ (vt joonis B-1):



image

(B-12)

kus ülakriipsud tähistavad lõigu keskkohale vastavaid väärtusi (= algus- ja lõpp-punkti väärtuste keskmine, mis üldjuhul vastab lõigu keskel valitsevale olukorrale) ja

K

on kiirusest sõltuv konstant, mis võrdub 1,01 kui VC ≤ 200 kt või muul juhul 0,95. Konstant võimaldab arvesse võtta 8-sõlmesesse vastutuulde tõusmise mõju tõusmisnurgale ja konstantsele kalibreeritud õhkkiirusele vastavat tõusukiirendust (tegelik kiirus suureneb, kuna õhu tihedus väheneb kõrguse kasvades);

R

on lennuki takistuskoefitsiendi ja tõstejõu koefitsiendi suhtarv tagatiibade konkreetse asendi korral. Eeldatakse, et telik on sisse tõmmatud;

ε

on kallakunurk [rad].

Tõusugradienti korrigeeritakse vastutuulega w, kasutades valemit:



image

(B-13)

kus γ w on vastutuulega korrigeeritud keskmine tõusugradient.

Nurga γ w all tõusva lennuki läbitud maa (Δs) teekonnajoonel alates algkõrgusest h 1 kuni lõppkõrguseni h 2 leitakse valemiga



image

(B-14)

Reeglina toimub konstantsel õhkkiirusel tõusmine väljumisprofiili kahe erineva faasi jooksul. Neist esimene, mida mõnikord nimetatakse ka algtõusufaasiks, on vahetult pärast õhkutõusmist, kui lennuk peab ohutuse tagamiseks lendama õhkkiirusega, mis võrdub vähemalt ohutu stardikiirusega. See on väiksem lubatud kiirus, mis tuleb tavatingimustes saavutada 35 jala kõrgusel lennuraja kohal. Tavapraktikas kasutatakse algtõusufaasis siiski ohutust stardikiirusest enamasti 10–20 sõlme võrra suuremat kiirust, kuna enamasti parandab see algtõusufaasis saavutatavat tõusu gradienti. Teine faas algab pärast tagatiibade sissetõmbamist ja algset kiirendust ning seda nimetatakse jätkuvaks tõusufaasiks.

Algtõusufaasi ajal sõltub õhkkiirus tagatiibade stardiasendist ja lennuki brutomassist. Algtõusufaasi kalibreeritud kiirus VCTO arvutatakse esimeses lähenduses valemiga:



image

(B-15)

kus C on tagatiibade asendile vastav koefitsient (kt/√lbf), mis saadakse ANP-andmebaasist.

Pärast kiirendust toimuva jätkuva tõusufaasi suhtes kasutatakse kalibreeritud õhkkiirust sisendparameetrina.

B7   VÕIMSUSE VÄHENDAMINE (ÜLEMINEKULÕIK)

Teatud hetkel pärast starti vähendatakse mootori võimsust võrreldes stardirežiimiga, et pikendada mootori kasutusiga ja sageli ka selleks, et vähendada teatud piirkondades mürataset. Tavaliselt vähendatakse tõmbejõudu konstantse kiirusega tõusu (punkt B6) või kiirenduse lõigus (punkt B8). Kuna see on suhteliselt kiire protsess, mis tavaliselt kestab ainult 3–5 sekundit, kasutatakse selle modelleerimiseks üleminekulõiku, mis lisatakse põhilõigule. Tavaliselt vastab see horisontaaltasapinnal läbitud teepikkusele 1 000 jalga (305 m).

Tõmbejõu vähendamise määr

Tavatingimustes vähendatakse mootori tõmbejõudu tõusurežiimi maksimaalse tõmbeväärtuseni. Erinevalt starditõmbejõust võivad mootorid tõusutõmbejõudu tekitada piiramatult pika aja jooksul. Tavaliselt kasutatakse seda seni, kuni lennuk saavutab oma esialgse reisikõrguse. Maksimaalne tõusutõmbejõud tase leitakse valemiga B-1, kasutades tootja esitatud maksimaalse tõmbe koefitsiente. Müra vähendamiseks võidakse mõnikord siiski nõuda tõmbejõu täiendavat vähendamist, mida mõnikord nimetatakse ka sügavaks vähendamiseks. Ohutuse tagamiseks on suurim lubatav tõmbejõu vähendamise määr piiratud ( 32 ) kindla tasemega, mis sõltub lennuki tehnilistest võimalustest ja mootorite arvust.

Minimaalset lubatud vähendatud tõmbejõudu nimetatakse mõnikord ka vähendatud mootorivõimsusega (engine out) tõmbeks:



image

(B-16)

kus

δ2

on surveaste kõrgusel h2;

G′

on vähendatud mootorivõimsusele vastav tõusugradient:

= 0 % automaatse tõmbetaastamissüsteemiga lennukitel; muudel juhtudel:

= 1,2 % 2 mootoriga lennukitel,

= 1,5 % 3 mootoriga lennukitel,

= 1,7 % 4 mootoriga lennukitel.

Konstantse kiirusega tõusmine koos võimsuse vähendamisega

Tõusugradient arvutatakse valemiga B-12 ja tõmbejõud arvutatakse valemiga B-1 (maksimaalsed tõusukoefitsiendid) või B-16 (vähendatud tõmbejõud). Seejärel jagatakse tõusufaas kaheks alalõiguks, millest mõlemal on sama tõusugradient. Seda on kujutatud joonisel B-2.

Joonis B-2

Konstantse kiirusega tõusmise faas koos võimsuse vähendamisega (illustratsioon – ei ole mõõtkavas)

image

Esimese alalõigu pikkuseks määratakse 1 000 jalga (304 m) teekonnajoonel ning korrigeeritud kasulik tõmbejõud (mootori kohta) 1 000 jala järel võetakse võrdseks vähendatud võimsusega. (Kui horisontaalkaugus on vähem kui 2 000 jalga, kasutatakse poolt lõiku vähendatud tõmbe jaoks.) Teise alalõigu lõplik tõmbejõud võetakse samuti võrdseks vähendatud tõmbega. Seega lennatakse teises alalõigus konstantse tõmbejõuga.

B8   KIIRENEV TÕUS JA TAGATIIBADE SISSETÕMBAMINE

See lõik järgneb tavaliselt algsele tõusufaasile. Sarnaselt kõigi lennulõikudega võetakse alguspunkti kõrgus h1 , tegelik õhkkiirus VT 1 ja tõmbejõud (Fn /δ)1 eelmise lõigu lõpust. Lõpp-punkti kalibreeritud õhkkiirus VC 2 ja keskmine tõusukiirus ROC on kasutaja sisestatavad väärtused (kallakunurk ε on kiiruse ja pöörderaadiuse funktsioon). Kuna need on üksteisest sõltuvad, tuleb lõppkõrgus h 2, lõpp-punkti tegelik õhkkiirus VT 2 lõplik tõmbejõud (Fn )2 ja teekonnajoonel arvestatud lõigu pikkus Δs arvutada itereerimisega; kõigepealt antakse lõppkõrgusele h 2 alglähend ja seejärel tehakse valemeid B-16 ja B-17 kasutades iteratsioon, kuni kahe järjestikuse lähendi vahe mahub kindlaksmääratud lubatud hälbe piiridesse, milleks võib olla näiteks üks jalg. Otstarbekas on võtta alglähendiks h 2 = h 1 + 250 jalga.

Lõigu pikkust teekonnajoonel (horisontaaltasandil läbitud vahemaa) hinnatakse järgmiselt:



image

(B-17)

kus

0,95

tegur, millega võetakse arvesse vastutuul 8 sõlme, kui tõusmiskiirus on 160 sõlme;

k

konstant, millega sõlmed teisendatakse ühikuks [jalga/s]; üks sõlm = 1,688 jalga/s;

VT 2

= tegelik õhkkiirus lõigu lõpus, kt:

image

kus σ2 = õhutiheduse suhtarv lõppkõrgusel h 2

amax

= maksimaalne kiirendus horisontaallennul [jalga/s2]

=image

G

= tõusu gradientimage

kus ROC = tõusukiirus, [jalga/min]

Esitatud Δs hinnangu alusel tehakse uus lõppkõrguse h 2′ hinnang valemiga



h2 = h 1 + s · G/0,95

(B-18)

Kuni viga
image ei mahu kindlaksmääratud lubatud hälbe piiridesse, korratakse samme B-17 ja B-18, kasutades järgmisel iteratsioonisammul lõigu lõpule vastavat kõrguse h 2, õhkkiiruse VT 2 ja korrigeeritud kasuliku tõmbejõu (mootori kohta) (Fn /δ)2 väärtust. Kui viga jääb lubatud hälbe piiridesse, lõpetatakse iteratsioonitsükkel ja kiirenduselõik määratletakse lõigu lõpule vastavate väärtustega.

Märkus. Kui iteratsioonil (amax – G·g) < 0,02 g, võib kiirendus olla liiga väike, et saavutada soovitud VC 2 mõistliku vahemaa jooksul. Sellisel juhul võib piirata tõusugradiendi järgmiselt G = amax /g – 0,02, millega sisuliselt vähendatakse soovitud tõusukiirust, et säilitada piisav kiirendus. Kui G < 0,01, tuleks järeldada, et tõmbejõud ei ole piisav vajaliku kiirenduse ja tõusukiiruse saavutamiseks; arvutus tuleks lõpetada ja arvutusprotseduuri sammud tuleks üle vaadata ( 33 ).

Kiirendusega lõiku korrigeeritakse vastutuulega w, kasutades valemit:



image

(B-19)

Kiirendusega lõik koos võimsuse vähendamisega

Tõmbe vähendamine sisestatakse kiirendusega lõiku samuti nagu konstantse kiirusega lõigu puhul: selle esimene osa muudetakse üleminekulõiguks. Vähendatud tõmbejõud arvutatakse samuti nagu tõmbejõud konstantsel kiirusel, kasutades ainult valemit B-1. Pange tähele, et üldiselt ei ole võimalik kiirendada ja tõusta, kui mootor töötab minimaalse vähendatud võimsuse režiimis. Tõmbejõu üleminekulõigu pikkuseks määratakse 1 000 jalga (305 m) teekonnajoonel ja1 000 jala järel kehtiv korrigeeritud kasulik tõmbejõud mootori kohta võrdsustatakse vähendatud võimsuse väärtusega. Lõigu lõpus esinev kiirus leitakse iteratsiooni abil 1 000 jala pikkuse lõigu kohta. (Kui algne vahemaa horisontaaljoonel on vähem kui 2 000 jalga, kasutatakse tõmbe muutmiseks poolt vastavast lõigust.) Teise alalõigu lõplik tõmbejõud on samuti võrdne vähendatud tõmbejõuga. Seega lennatakse teises alalõigus konstantse tõmbega.

B9   TÄIENDAVAD TÕUSU- JA KIIRENDUSLÕIGUD PÄRAST TAGATIIBADE SISSETÕMBAMIST

Kui tõusutrajektoor sisaldab täiendavaid kiirenduslõike, tuleks taas kasutada valemeid B-12 kuni B-19, et arvutada iga lõigu kohta teekonnajoonel läbitud vahemaa, keskmine tõusugradient ja kõrguse juurdekasv. Lõigu lõpp-punkti hinnanguline kõrgus tuleb leida iteratsiooniga samuti nagu eespool kirjeldatud.

B10   LASKUMINE JA AEGLUSTAMINE

Tavaliselt peab lennuk lõpplähenemiseks valmistudes laskuma ja kiirust aeglustama, et lõpplähenemislõigus oleks võimalik viia tagatiivad vajalikku asendisse ja lasta välja telik. Lennumehaanika on samasugune nagu väljumise korral. Põhierinevus seisneb selles, et kõrgus- ja kiiruseprofiil on üldjuhul teada ning iga lõigu kohta tuleb leida mootorite tõmbetase. Jõudude tasakaalu põhivalem on:



image

(B-20)

Valemi B-20 kasutamiseks on kaks võimalust. Kõigepealt võidakse määrata lennuki kiirus lõigu alguses ja lõpus, samuti laskumisnurk (või horisontaalse lõigu korral läbitud vahemaa) ning lennuki kõrgus lõigu alguses ja lõpus. Sellisel juhul võib aeglustuse arvutada valemiga:



image

(B-21)

kus Δs on teekonnajoonel läbitud vahemaa ning V 1 ja V 2 on lõigu alguse ja lõpu teekonnakiirused, mis arvutatakse valemiga



image

(B-22)

Valemid B-20, B-21 ja B-22 kinnitavad, et kui kindla vahemaa jooksul aeglustatakse lennukiirust konstantse laskumiskiiruse juures, on sama aeglustuse säilitamiseks vaja tugevama vastutuule korral suuremat tõmbejõudu ja taganttuule korral väiksemat.

Praktikas toimub aeglustamine lähenemisfaasis peaaegu alati tühikäigutõmbega. Seetõttu loetakse valemi B-20 teise kasutusvariandi korral, et tõmbejõud vastab tühikäigurežiimile, ja valem lahendatakse itereerimisega, et leida 1) aeglustus ja 2) kõrgus aeglustuslõigu lõpus – samuti nagu seda tehakse väljumiskiirenduse lõikudega. Sellel juhul võib aeglustusvahemaa olla väga erinev olenevalt vastu- või taganttuulest ning mõnikord on sobivate tulemuste saamiseks vaja vähendada laskumisnurka.

Enamikul lennukitel ei ole tühikäigutõmme null ning paljudel on see ka lennukiiruse funktsioon. Seega sisestatakse aeglustuse leidmiseks valemisse B-20 tühikäigutõmbe väärtus, mis arvutatakse järgmise valemiga:



(Fn /δ) idle = Eidle + Fidle · VC + GA,idle · h + GB,idle · h2 + Hidle · T

(B-23)

kus (Eidle, Fidle, GA,idle, GB,idle ja Hidle ) mootori tühikäigutõmbe koefitsiendid, mis on saadaval ANP-andmebaasis.

B11   MAANDUMISEKS LÄHENEMINE

Maandumiseks lähenemise kalibreeritud õhkkiiruse VCA ja brutomaandumismassi seost väljendatakse valemile B-11 sarnase valemiga:



image

(B-24)

kus koefitsient D (kt/√lbf) vastab tagatiibade maandumisasendile.

Mööda glissaadi laskumisel ühe mootori kohta rakendatava korrigeeritud kasuliku tõmbejõu arvutamiseks avaldatakse valemist B-12 maandumismass W ning kasutatakse väljalastud teliku ja tagatiibade maandumisasendile vastava takistuse ja tõstejõu suhet R. Tagatiibade seadistus peab vastama tüüpilisele asendile tegelikes operatsioonides. Maandumiseks lähenemisel loetakse glissaadi mööda laskumise nurk γ konstantseks. Reaktiivlennukitel ja mitme mootoriga propellerlennukitel on γ tavaliselt – 3°. Ühe mootoriga propellerlennukitel on γ tavaliselt – 5°.

Keskmise korrigeeritud kasuliku tõmbe arvutamiseks pööratakse valem B-12 ümber, kasutades konstanti K=1,03, et võtta arvesse aeglustus, mis tekib valemi B-24 kohaselt leitud konstantse kalibreeritud õhkkiirusega mööda laskuvat trajektoori 8sõlmesesse vastutuulde lendamise korral:



image

(B-25)

Kui vastutuule väärtus ei ole 8 sõlme, on keskmine korrigeeritud kasulik tõmbejõud:



image

(B-26)

Horisontaaltasapinnal läbitud vahemaa arvutatakse valemiga



image

(B-27)

(positiivne, sest h1 > h2 ja γ on negatiivne).




C liide

Teekonnajoone külgsuunalise laotuse modelleerimine

Soovitatakse, et radariandmete puudumise korral tuleks teekonnajoone külgsuunalise dispersiooni modelleerimisel lähtuda eeldusest, et joonte laotus magistraalteekonnajoonega ristuvas suunas vastab normaaljaotusele. Kogemused on näidanud, et nimetatud eeldus on enamikul juhtudel mõistlik.

Kui võtta eelduseks normaaljaotus koos standardhälbega S, nagu on kujutatud joonisel C-1, langeks 98,8 % kõigist liikumistest vahemikku ± 2,5 × S (st kimpu, mille laius on 5 × S).

Joonis C-1

Teekonnajoone jaotus seitsmeks alamjooneks

(Kimbu laius võrdub maapinnajoone laotuse viiekordse standardhälbega)

image

Normaaljaotuse modelleerimiseks piisab tavaliselt seitsmest alamjoonest, mis asuvad ± 2,5×S laiusega kimbus üksteisest võrdsetel kaugustel, nagu on näidatud joonisel C-1.

Sellise lähenduse täpsus sõltub aga alamjoonte vahekauguse ja nende kohal lendava lennuki kõrguse vahekorrast. Võib esineda olukordi (väga tihedalt koos või hõredalt paiknevad jooned), kus sobivam oleks teistsugune alamjoonte arv. Kui alamjooni on liiga vähe, tekivad kontuurile „sõrmed”. Tabelites C-1 ja C-2 on esitatud parameetrid, mille alusel jagada magistraaljoon 5 kuni 13 alamjooneks. Tabelis C-1 on esitatud konkreetsete alamjoonte asukohad ja tabelis C-2 sellele vastav igal alamjoonel toimuvate liikumiste protsent.



Tabel C-1

5, 7, 9, 11 või 13 alamjoone paiknemine

(Kimbu kogulaius (mille sisse jääb 98 % kõigist liikumistest) on standardhälbeviiekordne korrutis)

Alamjoone number

Laiusevahemik, milles magistraaljoon jaguneb

5 alamjooneks

7 alamjooneks

9 alamjooneks

11 alamjooneks

13 alamjooneks

12/13

 

 

 

 

± 2,31·S

10/11

 

 

 

± 2,27·S

± 1,92·S

8/9

 

 

± 2,22·S

± 1,82·S

± 1,54·S

6/7

 

± 2,14·S

± 1,67·S

± 1,36·S

± 1,15·S

4/5

± 2,00·S

± 1,43·S

± 1,11·S

± 0,91·S

± 0,77·S

2/3

± 1,00·S

± 0,71·S

± 0,56·S

± 0,45·S

± 0,38·S

1

0

0

0

0

0



Tabel C-2

Liikumiste protsent 5, 7, 9, 11 ja 13 alamjoone korral

(Kimbu kogulaius (mille sisse jääb 98 % kõigist liikumistest) on standardhälbe viiekordne korrutis)

Alamjoone number

Liikumiste protsent alamjoone kohta, kui magistraaljoon jaguneb

5 alamjooneks

7 alamjooneks

9 alamjooneks

11 alamjooneks

13 alamjooneks

12/13

 

 

 

 

1,1 %

10/11

 

 

 

1,4 %

2,5 %

8/9

 

 

2,0 %

3,5 %

4,7 %

6/7

 

3,1 %

5,7 %

7,1 %

8,0 %

4/5

6,3 %

10,6 %

12,1 %

12,1 %

11,5 %

2/3

24,4 %

22,2 %

19,1 %

16,6 %

14,4 %

1

38,6 %

28,2 %

22,2 %

18,6 %

15,6 %




D liide

Müra-võimsuse-vahemaa andmete ümberarvutamine standardtingimustest erinevate tingimuste korral

Lennutrajektoori iga lõigus tekkiva müra osakaalu leidmiseks, kasutatakse lähteandmetena rahvusvahelises ANP-andmebaasis sisalduvaid müra-võimuse-vahemaa (NPD) andmeid. Tuleb siiski märkida, et nimetatud andmed on normaliseeritud standardis SAE AIR-1845 määratletud keskmise atmosfääris sumbumise kiiruse näitajate alusel. Kõnealused näitajad on keskmised väärtused, mis on kindlaks tehtud Euroopas ja Ameerika Ühendriikides toiminud õhusõidukite mürasertifitseerimiskatsete käigus. Katsete ajal esinenud atmosfääritingimuste (temperatuur ja suhteline õhuniiskus) suurt varieeruvust on kujutatud joonisel D-1.

Joonis D-1

Mürasertifitseerimiskatsete ajal registreeritud meteoroloogilised tingimused

image

Joonisele D-1 kantud kõverad, mis on arvutatud standardse atmosfääris sumbumise mudeli ARP 866A kohaselt, näitavad, et sõltuvalt katsetingimustest võib kõrgsagedusliku heli (8 kHz) neeldumine olla üsna varieeruv (kuigi üldise neelduvuse määra varieeruvus on väiksem).

Kuna tabelis D-1 esitatud sumbumismäärad on aritmeetilised keskmised, ei saa kogu andmekogumit seostada ühe standardatmosfääriga (kus on kindlad temperatuuri ja suhtelise õhuniiskuse väärtused). Pigem saab neid käsitada üksnes puhtalt teoreetilise atmosfääri omadustena – seda nimetatakse „AIR-1845 atmosfääriks”.



Tabel D-1

Keskmised atmosfääris sumbumise määrad, mida on kasutatud ANP-andmebaasi müra-võimuse-vahemaa andmete normaliseerimiseks

1/3-oktaavriba kesksagedus [Hz]

Sumbumismäär [dB/100m]

1/3-oktaavriba kesksagedus [Hz]

Sumbumismäär [dB/100m]

50

0,033

800

0,459

63

0,033

1 000

0,590

80

0,033

1 250

0,754

100

0,066

1 600

0,983

125

0,066

2 000

1,311

160

0,098

2 500

1,705

200

0,131

3 150

2,295

250

0,131

4 000

3,115

315

0,197

5 000

3,607

400

0,230

6 300

5,246

500

0,295

8 000

7,213

630

0,361

10 000

9,836

Tabelis D-1 esitatud sumbumiskoefitsiente võib pidada eelduslikult kehtivaks piisavalt laias temperatuuri- ja niiskusevahemikus. Siiski tuleks korrektsioonide vajalikkuse kontrollimiseks kasutada standardit ARP-866A, et arvutada keskmised atmosfääris neeldumise koefitsiendid lennujaama keskmise temperatuuri T ja suhtelise õhuniiskuse RH kohta. Kui selliselt arvutatud koefitsientide võrdlusest tabelis D-1 esitatud väärtustega ilmneb vajadus teha korrektsioone, tuleks kasutada allpool kirjeldatud meetodit.

ANP-andmebaas sisaldab iga võimsusrežiimi kohta järgmisi müra-võimsuse-vahemaa andmeid:

 maksimaalne helitase seoses kaldvahemaaga, Lmax(d);

 ajavahemikule arvestatud helitase seoses vahemaaga standardõhkkiiruse korral, LE(d);

 kaalumata standardne helispekter kaldvahemaa 305 m (1 000 jalga) korral (Ln,ref(dref)), kus n = sagedusriba (kesksagedusega 50 Hz kuni 10 kHz 1/3-oktaavribade korral on nende vahemik 1–24).

Kõik andmed on normaliseeritud AIR-1845 atmosfääri suhtes.

Müra-võimsuse-vahemaa kõverate korrigeerimine vastavalt kasutaja määratud temperatuuri T ja õhuniiskuse RH tingimustele toimub kolmes etapis.

1. Esiteks korrigeeritakse standardspektrit, et eemaldada standardi SAE AIR-1845 kohane atmosfääris sumbumine α n,ref :



Ln(dref) = Ln,ref(dref) + αn,ref · dref

(D-1)

kus Ln(dref) sumbumiseta spekter kaugusel dref = 305 m ja α n,ref on sagedusriba n suhtes kehtiv atmosfääris sumbumise koefitsient, mis on võetud tabelist D-1 (aga väljendatakse ühikuga [dB/m]).

2. Järgmiseks kohandatakse korrigeeritud spektrit vastavalt kõigile kümnele standardsele müra-võimsuse-vahemaa andmestiku vahemaale di, kasutades nii i) standardi SAE AIR-1845 kohase atmosfääri kui ka ii) kasutaja kirjeldatud (SAE ARP-866A kohaselt) atmosfääri sumbumismäärasid.

i) SAE AIR-1845 atmosfääri korral:



Ln,ref(di) = Ln(dref) – 20,lg(di/dref) – αn,ref · di

(D-2)

ii) Kasutaja kirjeldatud atmosfääri korral:



Ln,866A(T,RH,di) = Ln(dref) – 20,lg(di/dref) – αn,866A(T,RH) · di

(D-3)

kus α n,866A on sagedusriba n suhtes kehtiv atmosfääris sumbumise koefitsient (väljendatud ühikuga [dB/m]), mis on arvutatud standardi SAE ARP-866A kohaselt, kasutades temperatuuri T ja suhtelist õhuniiskust RH.

3. Iga müra-võimsuse-vahemaa andmestiku vahemaa di kohta tehakse mõlemale spektrile A-filtriga korrektsioon ja arvutatakse summa detsibellides, et leida A-kaalutud tasemed LA,866A ja LA,ref , mis seejärel aritmeetiliselt lahutatakse:



image

(D-4)

Leitud juurdekasv ΔL näitab müra-võimsuse-vahemaa näitajate erinevust kasutaja kirjeldatud ja standardatmosfääri vahel. See liidetakse ANP-andmebaasis olevate müra-võimsuse-vahemaa andmete väärtusele, et saada korrigeeritud müra-võimuse-vahemaa andmed.

Kui juurdekasvu ΔL kasutatakse mõlema müra-võimsuse-vahemaa indikaatori (Lmax ja LE ) korrigeerimiseks, siis sisuliselt eeldatakse, et erinevad atmosfääritingimused mõjutavad ainult standardspektrit, aga ei mõjuta helitaseme ajas püsimise indikaatoreid. Nimetatud eeldust võib pidada kehtivaks tüüpiliste levikauguste ja tüüpiliste atmosfääritingimuste korral.




E liide

Lõpliku pikkusega lõigu parandus

Käesolevas lõigus kirjeldatakse lõpliku pikkusega lõigu paranduse tuletamist ja sellega seotud energiafraktsiooni algoritmi, mida on kirjeldatud punktis 2.7.19.

E1   GEOMEETRIA

Energiafraktsiooni algoritmi aluseks on neljandas astmes 90kraadisest dipoolheliallikast kiirguv heli. Sellise allika heli suunaomadused on lähedased reaktiivlennuki helile vähemalt selles nurgapiirkonnas, mis avaldab lennuki lennutrajektoori all ja kõrval aset leidvatele helisündmustele kõige suuremat mõju.

Joonis E-1

Lennutrajektoori ja vaatleja asukoha O vahelise ala geomeetria

image

Joonisel E-1 on kujutatud lennutrajektoori ja vaatleja asukoha O vahel heli levimise geomeetriat. Punktis P asuv lennuk lendab vaikses ühtlase tihedusega õhus konstantse kiirusega mööda sirget horisontaalset trajektoori. Lennuki lähim lähenemispunkt vaatlejale on Pp . Kasutatavad parameetrid:

d

vaatleja ja lennuki vaheline kaugus;

dp

kaugus vaatlejast lennutrajektoorini risti lennutrajektooriga (kaldvahemaa);

q

kaugus punktide P ja Pp vahel = – V×τ

V

lennuki kiirus;

t

ajahetk, kui lennuk asub punktis P;

tp

ajahetk, kui lennuk asub lähimas lähenemispunktis Pp ;

τ

lennu aeg = möödunud ajavahemik punktis Pp = t – tp;

ψ

lennutrajektoori ning lennuki ja vaatleja vahelise vektori nurk.

Tuleb märkida, et kuna lähima lähenemispunkti suhtes arvestatav lennuaeg τ on enne lennuki vaatleja kohale jõudmist negatiivne (nagu on näidatud joonisel E-1), muutub suhteline vahemaa q lähima lähenemispunktini sel juhul positiivseks. Kui lennuk on vaatlejast eespool, muutub q negatiivseks.

E2   ENERGIAFRAKTSIOONI HINDAMINE

Energiafraktsiooni kontseptsiooni idee seisneb selles, et vaatleja asukohas tekkiva kokkupuute E lennutrajektoori lõigus P1P2 (alguspunkt P1 ja lõpp-punkt P2 ) tekkinud müraga saab avaldada, kui kogu lõpmatu trajektoori mõjul tekkinud kokkupuude E korrutatakse lihtsa teguriga, milleks on energiafraktsiooni tegur F:



E = F · E

(E-1)

Kuna E arvutamiseks saab heliga kokkupuudet väljendada, integreerides aja järgi (kaalutud) ruutkeskmist helirõhutaset:



image

(E-2)

tuleb ruutkeskmine rõhk avaldada teadaolevate geomeetriliste ja käitusparameetrite funktsioonina. 90° dipoolallika korral:



image

(E-3)

kus p 2 ja pp 2 on punktidest P ja Pp läbi lennanud lennuki tekitatud ja mõõdetud helirõhkude ruutkeskmised väärtused.

On leitud, et kirjeldatud suhteliselt lihtne seos kirjeldab hästi reaktiivlennuki müra, kuigi seda tegelikkuses tekitavad mehhanismid on äärmiselt keerulised. Valemi E-3 liige dp 2/d2 kirjeldab üksnes punktallikale omase sfäärilise leviku mehhanismi, heli lõpmatut kiirust ja ühetaolist mittehajutavat atmosfääri. Kõik ülejäänud füüsikalised mõjurid (allika suunatundlikkus, heli lõplik kiirus, atmosfääris neeldumine, Doppleri efekt) on vaikimisi kokku võetud valemi liikmes sin2ψ. Nimetatud tegur põhjustab ruutkeskmise rõhu pöördvõrdelist kahanemist kujul d4 , millest on tingitud ka nimetus „neljandas astmes” allikas.

Kasutades asendusi

image

ja

image

saab rõhu ruutkeskmist väljendada aja funktsioonina (jättes taas arvestamata heli levimise aja):



image

(E-4)

Kui sisestada see valemisse (E-2) ja teostada asendus



image

(E-5)

saab ülelennust tingitud heliga kokkupuute vaatleja asukohas ajavahemikus [τ 1,τ 2] avaldada kujul



image

(E-6)

Esitatud integraali saab välja arvutada, see on:



image

(E-7)

Vahemikus [– ∞,+ ∞] (st üle kogu lõpmatu lennutrajektoori) integreerimise tulemusena saame summaarse kokkupuute E kohta järgmise avaldise:



image

(E-8)

ja seega on valemile E-1 vastav energiafraktsioon



image

(E-9)

E3   MAKSIMAALSETE JA AJA JÄRGI INTEGREERITUD INDIKAATORITE KOOSKÕLA – KAALUTUD VAHEMAA

Lihtsa dipooli mudeli kasutamine energiafraktsiooni määratlemiseks tähendab spetsiifilist teoreetilist vahet ΔL sündmuse müratasemete Lmax ja LE vahel. Kontuurimudeli sisemise kooskõla tagamiseks peab see võrduma müra-võimsuse-vahemaa kõverate põhjal leitud väärtuste vahega. Probleem seisneb selles, et müra-võimsuse-vahemaa andmed on tuletatud tegeliku lennukimüra mõõtmistest, mis ei pruugi olla tingimata lihtsa teooriaga kooskõlas. Seetõttu on vaja teooriasse lisada paindlikkuse moment. Põhimõtteliselt aga sõltuvad muutujad α 1 ja α 2 geomeetriast ja lennuki kiirusest, mis ei jäta enam rohkem ruumi vabadusele. Lahenduseks on välja pakutud allpool kirjeldatud kaalutud vahemaa d λ kontseptsioon.

ANP-andmebaasis dp funktsioonina esitatud kokkupuute taseme LE, standardkiiruse Vref korral saab avaldada kujul



image

(E-10)

kus p 0 on standardrõhk ja tref on standardaeg (= 1 s heliga kokkupuute taseme kohta). Tegeliku kiiruse V korral teiseneb see kujule



image

(E-11)

Sarnaselt saab välja kirjutada sündmuse maksimaalse taseme Lmax :



image

(E-12)

Kasutades valemeid E-8, E-11 ja E-12 ning arvestades, et (valemitest E-2 ja E-8)
image , saab dipoolse allika puhul vahe ΔL kirjutada kujul



image

(E-13)

See saab olla müra-võimsuse-vahemaa andmete põhjal leitud väärtusega ΔL võrdne üksnes juhul, kui energiafraktsiooni arvutamiseks kasutatud kaldvahemaa dp asendatakse kaalutud vahemaaga d λ, mis avaldatakse kujul



image

(E-14a)

või



image

koos avaldisega

image

(E-14b)

Kui valemis E-5 asendada muutuja dp muutujaga d λ ja kasutada joonisel E-1 esitatud seost q = V τ, saab valemi E-9 parameetrid α1 ja α2 esitada kujul (nii, et q = q 1 asub λ pikkusega lennutrajektoori lõigu alguses ja q – λ = q 2 selle lõpp-punktis):



image

ja

image

(E-15)

Vajadus asendada tegelik kaldvahemaa kaalutud vahemaaga vähendab neljandas astmes 90kraadise dipoolimudeli lihtsust. Kuid kuna see kalibreeritakse tegelikult in situ, kasutades mõõtmiste põhjal tuletatud andmeid, saab energiafraktsiooni algoritmi pidada poolempiiriliseks, mitte puhtalt teoreetiliseks.




Liide F

Maanteemüra allikate andmebaas

Käesolevas liites on esitatud andmed enamiku olemasolevate maanteemüra allikate kohta. Neid andmeid tuleb kasutada maanteemüra arvutamiseks vastavalt jaotises 2.2 „Maanteemüra” kirjeldatud meetodile.



Tabel F-1

Koefitsiendid AR,i,m ja BR,i,m veeremüra kohta ja AP,i,m ja BP,i,m käitusmüra kohta

Kategooria

Koefitsient

63

125

250

500

1 000

2 000

4 000

8 000

1

AR

79,7

85,7

84,5

90,2

97,3

93,9

84,1

74,3

BR

30

41,5

38,9

25,7

32,5

37,2

39

40

AP

94,5

89,2

88

85,9

84,2

86,9

83,3

76,1

BP

– 1,3

7,2

7,7

8

8

8

8

8

2

AR

84

88,7

91,5

96,7

97,4

90,9

83,8

80,5

BR

30

35,8

32,6

23,8

30,1

36,2

38,3

40,1

AP

101

96,5

98,8

96,8

98,6

95,2

88,8

82,7

BP

– 1,9

4,7

6,4

6,5

6,5

6,5

6,5

6,5

3

AR

87

91,7

94,1

100,7

100,8

94,3

87,1

82,5

BR