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: Richtlijn 2002/49/EG van het Europees Parlement en de Raad van 25 juni 2002 inzake de evaluatie en de beheersing van omgevingslawaai

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

02002L0049 — NL — 26.07.2019 — 004.001


Onderstaande tekst dient louter ter informatie en is juridisch niet bindend. De EU-instellingen zijn niet aansprakelijk voor de inhoud. Alleen de besluiten die zijn gepubliceerd in het Publicatieblad van de Europese Unie (te raadplegen in EUR-Lex) zijn authentiek. Deze officiële versies zijn rechtstreeks toegankelijk via de links in dit document

►B

RICHTLIJN 2002/49/EG VAN HET EUROPEES PARLEMENT EN DE RAAD

van 25 juni 2002

inzake de evaluatie en de beheersing van omgevingslawaai

(PB L 189 van 18.7.2002, blz. 12)

Gewijzigd bij:

 

 

Publicatieblad

  nr.

blz.

datum

 M1

VERORDENING (EG) Nr. 1137/2008 VAN HET EUROPEES PARLEMENT EN DE RAAD van 22 oktober 2008

  L 311

1

21.11.2008

►M2

RICHTLIJN (EU) 2015/996 VAN DE COMMISSIE Voor de EER relevante tekst van 19 mei 2015

  L 168

1

1.7.2015

►M3

VERORDENING (EU) 2019/1010 VAN HET EUROPEES PARLEMENT EN DE RAAD van 5 juni 2019

  L 170

115

25.6.2019

►M4

VERORDENING (EU) 2019/1243 VAN HET EUROPEES PARLEMENT EN DE RAAD van 20 juni 2019

  L 198

241

25.7.2019


Gerectificeerd bij:

►C1

Rectificatie, PB L 005, 10.1.2018, blz.  35 (2015/996)




▼B

RICHTLIJN 2002/49/EG VAN HET EUROPEES PARLEMENT EN DE RAAD

van 25 juni 2002

inzake de evaluatie en de beheersing van omgevingslawaai



Artikel 1

Doelstellingen

1.  Het doel van deze richtlijn is een gemeenschappelijke aanpak te bepalen om op basis van prioriteiten de schadelijke gevolgen, hinder inbegrepen, van blootstelling aan omgevingslawaai te vermijden, te voorkomen of te verminderen. Daartoe worden de volgende maatregelen toegepast:

a) vaststelling van de blootstelling aan omgevingslawaai door middel van geluidsbelastingkaarten volgens bepalingsmethoden die voor de lidstaten gemeenschappelijk zijn;

b) voorlichting van het publiek over omgevingslawaai en de effecten daarvan;

c) aanneming van actieplannen door de lidstaten op basis van de resultaten van de geluidsbelastingkaarten, teneinde omgevingslawaai zo nodig te voorkomen en te beperken, in het bijzonder daar waar hoge blootstellingsniveaus schadelijke effecten kunnen hebben voor de gezondheid van de mens, en de milieukwaliteit uit het oogpunt van omgevingslawaai te handhaven waar zij goed is.

2.  Deze richtlijn heeft ook ten doel een grondslag te bieden voor het ontwikkelen van Gemeenschapsmaatregelen om lawaai van de belangrijkste bronnen te verminderen, in het bijzonder weg- en spoorwegvoertuigen en -infrastructuur, vliegtuigen, materieel voor gebruik buitenshuis en in de industrie en verplaatsbare machines. Daartoe dient de Commissie bij het Europees Parlement en de Raad uiterlijk 18 juli 2006 passende wetgevingsvoorstellen in. De resultaten van het in artikel 10, lid 1, bedoelde verslag worden in de voorstellen verdisconteerd.

Artikel 2

Werkingssfeer

1.  Deze richtlijn is van toepassing op omgevingslawaai waaraan mensen in het bijzonder in bebouwde gebieden, in openbare parken en andere stille gebieden in agglomeraties, in stille gebieden op het platteland, nabij scholen, ziekenhuizen en andere voor lawaai gevoelige gebouwen en gebieden worden blootgesteld.

2.  Deze richtlijn is niet van toepassing op lawaai dat door de eraan blootgestelde persoon zelf wordt veroorzaakt, lawaai van huishoudelijke activiteiten, door buren veroorzaakt lawaai, lawaai op de arbeidsplaats, lawaai binnen vervoermiddelen en lawaai door militaire activiteiten in militaire terreinen.

Artikel 3

Definities

In deze richtlijn wordt verstaan onder:

a) omgevingslawaai: ongewenst of schadelijk geluid buitenshuis dat door menselijke activiteiten wordt veroorzaakt, inclusief lawaai dat wordt voortgebracht door vervoermiddelen, wegverkeer, spoorwegverkeer, luchtverkeer en locaties van industriële activiteiten als beschreven in bijlage I van Richtlijn 96/61/EG van de Raad van 24 september 1996 inzake geïntegreerde preventie en bestrijding van verontreiniging ( 1 );

b) schadelijke effecten: negatieve effecten op de gezondheid van de mens;

c) hinder: mate van geluidshinder voor de gemeenschap als bepaald met veldonderzoek;

d) geluidsbelastingsindicator: natuurkundige grootheid voor de beschrijving van het omgevingslawaai, die een verband met een schadelijk gevolg heeft;

e) bepaling: methode voor de berekening, voorspelling, raming of meting van de waarde van een geluidsbelastingsindicator of de daarmee verband houdende schadelijke gevolgen;

f) Lden (dag-avond-nacht-geluidsbelastingsindicator): geluidsbelastingsindicator voor de hinder tijdens de etmaalperiode, zoals nader gedefinieerd in bijlage I;

g) Lday (dag-geluidsbelastingsindicator): geluidsbelastingsindicator voor hinder tijdens de dagperiode, zoals nader gedefinieerd in bijlage I;

h) Levening (avond-geluidsbelastingsindicator): geluidsbelastingsindicator voor hinder tijdens de avondperiode, zoals nader gedefinieerd in bijlage I;

i) Lnight (nacht-geluidsbelastingsindicator): geluidsbelastingsindicator voor slaapverstoringen, zoals nader gedefinieerd in bijlage I;

j) dosis/effectrelatie: relatie tussen de waarde van een geluidsbelastingsindicator en een schadelijk effect;

k) agglomeratie: deel van het grondgebied van een lidstaat, als afgebakend door deze lidstaat, met een bevolking van meer dan 100 000 personen en een zodanige bevolkingsdichtheid dat de lidstaat het als een stedelijk gebied beschouwt;

l) stil gebied in een agglomeratie: gebied, als afgebakend door de bevoegde instantie, bijvoorbeeld een gebied dat niet is blootgesteld aan lawaai met een waarde van Lden of een andere passende geluidsbelastingsindicator die groter is dan een door de lidstaat vastgelegde waarde;

m) stil gebied op het platteland: gebied, als afgebakend door de bevoegde instantie, dat niet blootstaat aan lawaai van verkeer, industrie of recreatie;

n) belangrijke weg: regionale, nationale of internationale weg, als aangeduid door de lidstaat, waarop jaarlijks meer dan 3 miljoen voertuigen passeren;

o) belangrijke spoorweg: spoorweg, als aangeduid door de lidstaat, waarop jaarlijks meer dan 30 000 treinen passeren;

p) belangrijke luchthaven: burgerluchthaven, als aangeduid door de lidstaat, waarop jaarlijks meer dan 50 000 vliegtuigbewegingen plaatsvinden (zowel opstijgen en landen zijn bewegingen), met uitsluiting van oefenvluchten met lichte vliegtuigen;

q) geluidsbelastingkaart: weergave van gegevens omtrent een bestaande of voorspelde geluidssituatie in termen van een geluidsbelastingsindicator, overschrijding van een geldende relevante grenswaarde, aantal blootgestelde personen in een bepaald gebied, aantal woningen dat in een bepaald gebied blootgesteld is aan bepaalde waarden van een geluidsbelastingsindicator;

r) strategische geluidsbelastingkaart: een kaart die bedoeld is voor de algemene evaluatie van de geluidsbelastingssituatie in een bepaald gebied ten gevolge van verschillende lawaaibronnen of voor de algemene prognoses voor dat gebied;

s) grenswaarde: waarde van Lden of Lnight, en waar passend Lday en Levening, als bepaald door de lidstaat, bij overschrijding waarvan de bevoegde instanties beperkingsmaatregelen in overweging nemen of opleggen; de grenswaarden kunnen verschillend zijn voor verschillende typen lawaai (lawaai door weg-, spoorweg- of luchtverkeer, industrielawaai enz.), verschillende omgevingen en verschillende gevoeligheden van bevolkingsgroepen voor lawaai; zij kunnen ook verschillend zijn voor bestaande en nieuwe situaties (bij verandering van de situatie wat de geluidsbron of het omgevingsgebruik betreft);

t) actieplannen: plannen bedoeld voor de beheersing van lawaai-uitstoot en lawaai-effecten, waar nodig met inbegrip van lawaaivermindering;

u) akoestische planning: beheersing van toekomstige geluidshinder door geplande maatregelen, zoals ruimtelijke ordening, ontwikkeling van verkeerssystemen, verkeersplanning, vermindering van geluidshinder door isolatiemaatregelen en lawaaibeheersing aan de bron;

v) het publiek: één of meer natuurlijke of rechtspersonen en, overeenkomstig de nationale wetgeving of praktijk, verenigingen, organisaties of groeperingen van die personen;

▼M3

w) gegevensarchief: een door het Europees Milieuagentschap beheerd informatiesysteem, dat informatie en gegevens over omgevingslawaai bevat die door de door de lidstaten gecontroleerde nationale gegevensverstrekkings- en uitwisselingsknooppunten beschikbaar zijn gemaakt.

▼B

Artikel 4

Uitvoering en verantwoordelijkheden

1.  De lidstaten wijzen op het geschikte niveau de bevoegde autoriteiten en instanties aan die voor de uitvoering van deze richtlijn verantwoordelijk zijn, met inbegrip van de autoriteiten die belast worden met:

a) het opmaken en, in voorkomend geval, goedkeuren van geluidsbelastingkaarten en actieplannen voor agglomeraties, belangrijke wegen, spoorwegen en luchthavens,

b) het verzamelen van geluidsbelastingkaarten en actieplannen.

2.  De lidstaten stellen de Commissie en het publiek de in lid 1 bedoelde informatie uiterlijk 18 juli 2005 beschikbaar.

Artikel 5

Geluidsbelastingsindicatoren en hun toepassing

1.  De lidstaten hanteren de geluidsbelastingsindicatoren Lden en Lnight als omschreven in bijlage Ivoor de opstelling en herziening van strategische geluidsbelastingkaarten overeenkomstig artikel 7.

Zolang het gebruik van gemeenschappelijke bepalingsmethoden voor de bepaling van Lden en Lnight niet verplicht is gesteld, kunnen de lidstaten daartoe nationale geluidsbelastingsindicatoren en daarmee verband houdende gegevens hanteren, die in de bovengenoemde indicatoren dienen te worden omgezet. De geluidsgegevens mogen niet meer dan drie jaar oud zijn.

2.  De lidstaten kunnen aanvullende geluidsbelastingsindicatoren gebruiken voor speciale gevallen als genoemd in bijlage I, punt 3.

3.  Voor akoestische planning en geluidszonering kunnen de lidstaten andere geluidsbelastingsindicatoren gebruiken dan Lden en Lnight.

4.  Uiterlijk 18 juli 2005 verstrekken de lidstaten de Commissie informatie over relevante op hun grondgebied geldende of geplande grenswaarden, uitgedrukt in Lden en Lnight, en eventueel Lday en Levening voor wegverkeerslawaai, spoorweglawaai, vliegtuiglawaai rond luchthavens en industrielawaai met een toelichting over de implementatie van de grenswaarden.

Artikel 6

Bepalingsmethoden

1.  De waarden van Lden en Lnight worden bepaald met de in bijlage II omschreven bepalingsmethoden.

▼M4

2.  De Commissie is bevoegd om overeenkomstig artikel 12 bis gedelegeerde handelingen vast te stellen tot wijziging van bijlage II teneinde gemeenschappelijke methoden aan te nemen voor het bepalen van Lden en Lnight.

▼B

3.  De gezondheidseffecten worden bepaald aan de hand van de in bijlage III bedoelde dosis/effectrelaties.

▼M4

De Commissie is bevoegd om overeenkomstig artikel 12 bis gedelegeerde handelingen vast te stellen tot wijziging van bijlage III teneinde gemeenschappelijke methoden aan te nemen voor het bepalen van schadelijke effecten.

▼B

Artikel 7

Strategische geluidsbelastingkaarten

1.  De lidstaten dragen er zorg voor dat uiterlijk op 30 juni 2007 voor alle op hun grondgebied gelegen agglomeraties met meer dan 250 000 inwoners en alle belangrijke wegen waarop jaarlijks meer dan zes miljoen voertuigen passeren, belangrijke spoorwegen waarop jaarlijks meer dan 60 000 treinen passeren en belangrijke luchthavens, strategische geluidsbelastingkaarten over de situatie in het voorgaande kalenderjaar door de bevoegde autoriteiten worden opgesteld en in voorkomend geval goedgekeurd.

Uiterlijk op 30 juni 2005, en vervolgens om de vijf jaar, delen de lidstaten de Commissie mede welke de belangrijke wegen zijn waarop jaarlijks meer dan zes miljoen voertuigen passeren, welke de belangrijke spoorwegen waarop jaarlijks meer dan 60 000 treinen passeren, welke de belangrijke luchthavens en welke de agglomeraties met meer dan 250 000 inwoners op hun grondgebied zijn.

2.  De lidstaten treffen de nodige maatregelen om ervoor te zorgen dat uiterlijk op 30 juni 2012, en vervolgens om de vijf jaar, voor alle op hun grondgebied gelegen agglomeraties, alle belangrijke wegen en alle belangrijke spoorwegen, strategische geluidsbelastingkaarten over de situatie in het voorgaande kalenderjaar door de bevoegde autoriteiten worden opgesteld en in voorkomend geval goedgekeurd.

Uiterlijk op 31 december 2008 doen de lidstaten de Commissie mededeling van alle op hun grondgebied gelegen agglomeraties, van alle belangrijke wegen en belangrijke spoorwegen.

3.  De strategische geluidsbelastingkaarten voldoen aan de minimumeisen van bijlage IV.

4.  Aan elkaar grenzende lidstaten werken voor het opstellen van de strategische geluidsbelastingkaarten voor hun grensstreken samen.

5.  De strategische geluidsbelastingkaarten worden ten minste om de vijf jaar, te rekenen vanaf de datum van hun opstelling, opnieuw bezien en zo nodig aangepast.

Artikel 8

Actieplannen

1.  De lidstaten dragen er zorg voor dat de bevoegde autoriteiten uiterlijk 18 juli 2008 actieplannen bestemd voor de beheersing, op hun grondgebied, van lawaai-uitstoot en lawaai-effecten, waar nodig met inbegrip van lawaaivermindering, hebben uitgewerkt voor:

a) plaatsen nabij belangrijke wegen waarop jaarlijks meer dan zes miljoen voertuigen passeren, belangrijke spoorwegen waarop jaarlijks meer dan 60 000 treinen passeren en belangrijke luchthavens;

b) agglomeraties met meer dan 250 000 inwoners. Deze plannen hebben tot doel stille gebieden in agglomeraties tegen een toename van geluidshinder te beschermen.

De bevoegde autoriteiten bepalen zelf welke maatregelen deze plannen bevatten, maar die maatregelen moeten in het bijzonder gericht zijn op prioritaire problemen die kunnen worden bepaald op grond van overschrijding van een relevante grenswaarde of andere door de lidstaten gekozen criteria, en zij moeten in de eerste plaats van toepassing zijn op de belangrijkste zones zoals die zijn vastgesteld door middel van de strategische geluidsbelastingkaarten.

2.  De lidstaten dragen er zorg voor dat de bevoegde autoriteiten uiterlijk 18 juli 2013 actieplannen hebben opgesteld, in het bijzonder gericht op prioritaire problemen die kunnen worden bepaald op grond van overschrijding van een relevante grenswaarde of andere door de lidstaten gekozen criteria voor de op hun grondgebied gelegen agglomeraties, belangrijke wegen en belangrijke spoorwegen.

3.  De lidstaten doen de Commissie mededeling van de in de leden 1 en 2 bedoelde andere relevante criteria.

4.  De actieplannen voldoen aan de minimumeisen van bijlage V.

▼M3

5.  De actieplannen worden in geval van een belangrijke ontwikkeling die van invloed is op de bestaande geluidshindersituatie en daarnaast ten minste om de vijf jaar na de datum van goedkeuring van die plannen getoetst, en zo nodig herzien.

De toetsing en herzieningen, die ingevolge de eerste alinea in 2023 moeten plaatsvinden, worden uitgesteld naar uiterlijk 18 juli 2024.

▼B

6.  Aan elkaar grenzende lidstaten werken samen voor het opstellen van de actieplannen voor grensregio's.

7.  De lidstaten dragen er zorg voor dat het publiek wordt geraadpleegd over voorstellen voor actieplannen, dat het vroegtijdig reële mogelijkheden krijgt voor inspraak in de opstelling en toetsing van de actieplannen, dat de resultaten van die inspraak in aanmerking worden genomen en dat het publiek over de genomen besluiten wordt geïnformeerd. Er worden redelijke termijnen gegeven waarbinnen voor elke inspraakronde voldoende tijd is.

Indien de verplichting om een inspraakprocedure te volgen zowel uit deze richtlijn als uit andere Gemeenschapswetgeving voortvloeit, kunnen de lidstaten in gecombineerde procedures voorzien om dubbel werk te voorkomen.

Artikel 9

Informatie voor het publiek

▼M3

1.  De lidstaten zorgen ervoor dat de door hen opgestelde en eventueel goedgekeurde strategische geluidsbelastingkaarten en de door hen opgestelde actieplannen aan het publiek beschikbaar worden gesteld en onder het publiek worden verspreid in overeenstemming met desbetreffende wetgevingshandelingen van de Unie, in het bijzonder Richtlijnen 2003/4/EG ( 2 ) en 2007/2/EG ( 3 ) van het Europees Parlement en de Raad, en overeenkomstig de bijlagen IV en V bij deze richtlijn, mede door middel van de beschikbare informatietechnologieën.

▼B

2.  De informatie is duidelijk, begrijpelijk en toegankelijk. De belangrijkste punten worden in een overzicht weergegeven.

Artikel 10

Verzameling en bekendmaking van gegevens door de lidstaten en de Commissie

1.  Uiterlijk 18 januari 2004 legt de Commissie aan het Europees Parlement en de Raad een verslag over van de bestaande Gemeenschapsmaatregelen op het gebied van bronnen van omgevingslawaai.

▼M3

2.  Lidstaten zorgen ervoor dat de in de strategische geluidsbelastingkaarten vervatte gegevens en de samenvattingen van de actieplannen, als nader omschreven in bijlage VI, binnen zes maanden na de in artikel 7 respectievelijk artikel 8 genoemde datums aan de Commissie worden toegezonden. De lidstaten verstrekken daartoe uitsluitend op elektronische wijze informatie aan een verplicht gegevensarchief, dat door de Commissie door middel van uitvoeringshandelingen moet worden opgezet. Die uitvoeringshandelingen worden volgens de in artikel 13, lid 2, bedoelde onderzoeksprocedure vastgesteld. Indien een lidstaat informatie wenst te actualiseren, beschrijft hij, op het moment dat hij de actualiseerde informatie aanlevert voor opname in het gegevensarchief, de verschillen tussen de geactualiseerde en de oorspronkelijke informatie en de redenen voor de actualisering.

▼B

3.  De Commissie vormt een gegevensbank met de informatie van de strategische geluidsbelastingkaarten om de opstelling van het in artikel 11 bedoelde verslag en andere technische en informatieve werkzaamheden te vergemakkelijken.

4.  De Commissie publiceert om de vijf jaar een samenvattend verslag over de in de strategische geluidsbelastingkaarten en de actieplannen vervatte informatie. Het eerste verslag wordt uiterlijk op 18 juli 2009 ingediend.

Artikel 11

Evaluatie en verslagen

1.  De Commissie dient uiterlijk 18 juli 2009 verslag over de uitvoering van deze richtlijn in bij het Europees Parlement en de Raad.

2.  Het verslag beoordeelt in het bijzonder of er behoefte bestaat aan verdere communautaire maatregelen met betrekking tot omgevingslawaai, eventueel met voorstellen voor uitvoeringsstrategieën ten aanzien van aspecten als:

a) doelstellingen op lange en middellange termijn voor de vermindering van het aantal personen dat schade ondervindt van omgevingslawaai, waarbij in het bijzonder rekening wordt gehouden met klimaat- en cultuurverschillen;

b) extra maatregelen ter vermindering van het omgevingslawaai van specifieke bronnen, in het bijzonder materieel voor gebruik buitenshuis, verkeersmiddelen en -infrastructuur en bepaalde categorieën van industriële activiteiten, op basis van de reeds uitgevoerde of in behandeling zijnde maatregelen;

c) de bescherming van stille gebieden op het platteland.

3.  Het verslag omvat een evaluatie van de kwaliteit van het akoestische milieu in de Gemeenschap op basis van de in artikel 10 bedoelde gegevens, de wetenschappelijke en technische vooruitgang en andere relevante informatie. De vermindering van de schadelijke effecten en de kosten-batenverhouding vormen de voornaamste selectiecriteria voor de voorgestelde strategieën en maatregelen.

4.  Zodra de Commissie de eerste reeks strategische geluidsbelastingkaarten heeft ontvangen, heroverweegt zij:

 de mogelijkheid in bijlage I, punt 1, de meethoogte in zones met huizen van één verdieping op 1,5 m te stellen,

 de ondergrens voor het geraamde aantal mensen dat is blootgesteld aan Lden- en Lnight-waarden in verschillende geluidsniveaugebieden in bijlage VI.

5.  Het verslag wordt om de vijf jaar of zo nodig vaker geactualiseerd. Het omvat een evaluatie van de uitvoering van deze richtlijn.

6.  Het verslag gaat zo nodig vergezeld van voorstellen om deze richtlijn te wijzigen.

▼M4

Artikel 12

Aanpassing aan de technische en wetenschappelijke vooruitgang

De Commissie is bevoegd om overeenkomstig artikel 12 bis gedelegeerde handelingen vast te stellen tot wijziging van bijlage I, punt 3, en de bijlagen II en III teneinde deze aan te passen aan de technische en wetenschappelijke vooruitgang.

▼M4

Artikel 12 bis

Uitoefening van de bevoegdheidsdelegatie

1.  De bevoegdheid om gedelegeerde handelingen vast te stellen, wordt aan de Commissie toegekend onder de in dit artikel neergelegde voorwaarden.

2.  De in artikel 6, leden 2 en 3, en artikel 12 bedoelde bevoegdheid om gedelegeerde handelingen vast te stellen, wordt aan de Commissie toegekend voor een termijn van vijf jaar met ingang van 26 juli 2019. De Commissie stelt uiterlijk negen maanden voor het einde van de termijn van vijf jaar een verslag op over de bevoegdheidsdelegatie. De bevoegdheidsdelegatie wordt stilzwijgend met termijnen van dezelfde duur verlengd, tenzij het Europees Parlement of de Raad zich uiterlijk drie maanden voor het einde van elke termijn tegen deze verlenging verzet.

3.  Het Europees Parlement of de Raad kan de in artikel 6, leden 2 en 3, en artikel 12 bedoelde bevoegdheidsdelegatie te allen tijde intrekken. Het besluit tot intrekking beëindigt de delegatie van de in dat besluit genoemde bevoegdheid. Het wordt van kracht op de dag na die van de bekendmaking ervan in het Publicatieblad van de Europese Unie of op een daarin genoemde latere datum. Het laat de geldigheid van de reeds van kracht zijnde gedelegeerde handelingen onverlet.

4.  Vóór de vaststelling van een gedelegeerde handeling raadpleegt de Commissie de door elke lidstaat aangewezen deskundigen overeenkomstig de beginselen die zijn neergelegd in het Interinstitutioneel Akkoord van 13 april 2016 over beter wetgeven ( 4 ).

5.  Zodra de Commissie een gedelegeerde handeling heeft vastgesteld, doet zij daarvan gelijktijdig kennisgeving aan het Europees Parlement en de Raad.

6.  Een overeenkomstig artikel 6, leden 2 en 3, en artikel 12 vastgestelde gedelegeerde handeling treedt alleen in werking indien het Europees Parlement noch de Raad daartegen binnen een termijn van twee maanden na de kennisgeving van de handeling aan het Europees Parlement en de Raad bezwaar heeft gemaakt, of indien zowel het Europees Parlement als de Raad voor het verstrijken van die termijn de Commissie hebben medegedeeld dat zij daartegen geen bezwaar zullen maken. Die termijn wordt op initiatief van het Europees Parlement of de Raad met twee maanden verlengd.

▼B

Artikel 13

Comité

1.  De Commissie wordt bijgestaan door het comité dat is opgericht bij artikel 18 van Richtlijn 2000/14/EG.

2.  Wanneer naar dit lid wordt verwezen, zijn de artikelen 5 en 7 van Besluit 1999/468/EG van toepassing.

De in artikel 5, lid 6, van Besluit 1999/468/EG bedoelde termijn wordt bepaald op drie maanden.

▼M4 —————

▼B

Artikel 14

Omzetting

1.  De lidstaten doen de nodige wettelijke en bestuursrechtelijke bepalingen in werking treden om uiterlijk 18 juli 2004 aan deze richtlijn te voldoen. Zij stellen de Commissie daarvan in kennis.

Wanneer de lidstaten die bepalingen aannemen, wordt in de bepalingen zelf of bij de officiële bekendmaking daarvan naar deze richtlijn verwezen. De regels voor deze verwijzing worden vastgesteld door de lidstaten.

2.  De lidstaten delen de Commissie de tekst van de bepalingen van intern recht mede die zij op het onder deze richtlijn vallende gebied vaststellen.

Artikel 15

Inwerkingtreding

Deze richtlijn treedt in werking op de dag van haar bekendmaking in het Publicatieblad van de Europese Gemeenschappen.

Artikel 16

Adressaten

Deze richtlijn is gericht tot de lidstaten.




BIJLAGE I

GELUIDSBELASTINGSINDICATOREN

(bedoeld in artikel 5)

1.   Definitie van het dag-avond-nacht-niveau Lden

Het dag-avond-nacht-niveau Lden in decibels (dB), is gedefinieerd door de volgende formule:image

waarin

 Lday het A-gewogen gemiddelde geluidsniveau over lange termijn is, als gedefinieerd in ISO 1996-2:1987, vastgesteld over alle dagperioden van een jaar;

 Levening het A-gewogen gemiddelde geluidsniveau over lange termijn is, als gedefinieerd in ISO 1996-2:1987, vastgesteld over alle avondperioden van een jaar;

 Lnight het A-gewogen gemiddelde geluidsniveau over lange termijn is, als gedefinieerd in ISO 1996-2:1987, vastgesteld over alle nachtperioden van een jaar;

waarbij

 de dag twaalf uren telt, de avond vier uren en de nacht acht uren; de lidstaten mogen de avondperiode met één of twee uur inkorten en de dag- en/of nachtperiode dienovereenkomstig verlengen, op voorwaarde dat dit voor alle bronnen geldt en zij de Commissie informatie verstrekken over de systematische afwijking van de standaardwaarde;

 het begin van de dag (en derhalve het begin van de avond en de nacht) door de lidstaten wordt gekozen (die keuze moet identiek zijn voor lawaai van alle geluidsbronnen); de standaardwaarden zijn 7.00-19.00 uur, 19.00-23.00 uur en 23.00-7.00 uur plaatselijke tijd;

 een jaar een voor de geluidsemissie relevant en voor de meteorologische omstandigheden gemiddeld jaar is;

en waarin

 alleen het invallende geluid wordt beschouwd, wat inhoudt dat het door de gevel van de betrokken woning gereflecteerde geluid niet in aanmerking wordt genomen (in de regel betekent dit bij metingen een correctie van 3 dB).

De hoogte van het waarneempunt voor de bepaling van Lden hangt af van de toepassing:

 bij berekeningen met het oog op de opstelling van strategische geluidsbelastingkaarten met betrekking tot de blootstelling aan lawaai in of nabij gebouwen liggen de waarneempunten op een hoogte van 4,0 ± 0,2 m (3,8-4,2 m) boven de grond vóór de meest blootgestelde gevel; de meest blootgestelde gevel is die welke gericht is naar de betrokken geluidsbron en er het dichtst bij is; voor andere doeleinden mogen andere keuzen worden gemaakt;

 bij metingen met het oog op de opstelling van strategische geluidsbelastingkaarten met betrekking tot de blootstelling aan lawaai in of nabij gebouwen mogen andere hoogten worden gekozen, maar die mogen nooit minder dan 1,5 m boven de grond zijn, en de resultaten moeten worden herleid tot een hoogte van 4 m;

 voor andere doeleinden, zoals akoestische planning en geluidszonering mogen andere hoogten worden gekozen, maar die mogen nooit minder dan 1,5 m boven de grond zijn. Voorbeelden zijn:

 

 plattelandsgebieden met huizen van één verdieping;

 de uitwerking van lokale maatregelen ter vermindering van de geluidshinder voor specifieke woningen;

 gedetailleerde geluidsbelastingkaarten voor een beperkte zone, waarop de blootstelling aan lawaai van afzonderlijke woningen wordt getoond.

2.   Definitie van de nachtgeluidsbelastingsindicator

De nachtgeluidsbelastingsindicator Lnight is het A-gewogen gemiddelde geluidsniveau op lange termijn, als gedefinieerd in ISO 1996-2:1987, bepaald over alle nachtperioden van een jaar,

waarin:

 de nacht acht uren omvat, als gedefinieerd onder punt 1 van deze bijlage;

 een jaar een voor de geluidsemissie relevant en voor de meteorologische omstandigheden gemiddeld jaar is, als gedefinieerd in punt 1;

 het invallend geluid wordt beschouwd, als beschreven in punt 1;

 het waarneempunt hetzelfde is als voor Lden.

3.   Aanvullende geluidsbelastingsindicatoren

In sommige gevallen kan het nuttig zijn naast Lden en Lnight en eventueel Lday en Levening, speciale geluidsbelastingsindicatoren en bijbehorende grenswaarden te gebruiken. Enkele voorbeelden:

 de beschouwde geluidsbron is slechts in werking gedurende een beperkt deel van de tijd (bijvoorbeeld minder dan 20 % van de tijd in het totale aantal dagen van een jaar, het totale aantal avonden van een jaar of het totale aantal nachten van een jaar);

 in één of meer perioden, is het gemiddelde, aantal gebeurtenissen zeer gering (bijvoorbeeld minder dan één geluidspiek per uur, waarbij een geluidspiek kan worden gedefinieerd als lawaai dat minder dan vijf minuten aanhoudt; een voorbeeld hiervan is het lawaai van passerende treinen of vliegtuigen);

 de lagefrequentiecomponent van het lawaai is sterk;

 LAmax of SEL (geluidblootstellingsniveau van een geluidgebeurtenis) voor bescherming tegen geluidspieken in de nachtperiode;

 extra bescherming in het weekend of een specifieke periode van het jaar;

 extra bescherming tijdens de dagperiode;

 extra bescherming tijdens de avondperiode;

 combinatie van lawaai uit verschillende bronnen;

 relatief stille zones op het platteland;

 het geluid heeft een sterk tonaal karakter;

 het geluid heeft een impulskarakter.

▼M2




BIJLAGE II

BEPALINGSMETHODEN VOOR DE GELUIDSBELASTINGSINDICATOREN

(als bedoeld in artikel 6 van Richtlijn 2002/49/EG)

1.   INLEIDING

De waarden van Lden en Lnight worden op de waarneempunten bepaald door berekening volgens de methode zoals uiteengezet in hoofdstuk 2 en de gegevens beschreven in hoofdstuk 3. Metingen kunnen volgens hoofdstuk 4 worden verricht.

2.   GEMEENSCHAPPELIJKE BEPALINGSMETHODEN VOOR GELUIDSBELASTING

2.1.    Algemene bepalingen — wegverkeerslawaai, spoorweglawaai en industrielawaai

2.1.1.    Indicatoren, frequentiebereik en banddefinities

Berekeningen van geluidsbelasting worden in het frequentiegebied van 63 Hz tot ►C1  8 kHz octaafbanden ◄ bepaald. De resultaten van de frequentieband worden op het overeenkomstige frequentie-interval verstrekt.

Berekeningen worden voor wegverkeerslawaai, spoorweglawaai en industrielawaai in octaafbanden uitgevoerd, met uitzondering van het geluidsvermogen van de bron van spoorweglawaai, dat van tertsbanden gebruikmaakt. Voor wegverkeerslawaai, spoorweglawaai en industrielawaai wordt, op basis van de resultaten van deze octaafband, het A-gewogen gemiddelde geluidsdrukniveau over lange termijn voor de dag, de avond en nachtperiode, als vastgesteld in bijlage I en bedoeld in artikel 5 van Richtlijn 2002/49/EG, berekend door optelling over alle frequenties:



image

(2.1.1)

waarbij

Ai de A-gewogen correctie volgens IEC 61672-1 aanduidt,

i = frequentieband-index,

en T de tijdsperiode is die overeenkomt met dag, avond of nacht.

Geluidsparameters:



Lp

Niveau van momentane geluidsdruk

[dB]

(re. 2 10–5 Pa)

LAeq,LT

Globaal langdurig geluidsniveau L Aeq als gevolg van alle bronnen en ►C1  spiegelbronnen ◄ op punt R

[dB]

(re. 2 10–5 Pa)

LW

In situ geluidsvermogensniveau van een puntbron ►C1  (bewegende of stilstaande) ◄

[dB]

(re. 10–12 W)

LW,i,dir

►C1  Richtingsafhankelijk ◄ in situ geluidsvermogensniveau voor de i-de-frequentieband

[dB]

(re. 10–12 W)

LW′

Gemiddelde in situ geluidsvermogensniveau per meter ►C1  bronlijn ◄

[dB/m]

(re. 10–12 W)

Andere fysische parameters:



p

Effectieve waarde van de momentane geluidsdruk

[Pa]

p 0

Referentiegeluidsdruk = 2 · 10–5 Pa

[Pa]

W 0

Referentiegeluidsvermogen = 10–12 W

[Watt]

2.1.2.    Kwaliteitskader

Nauwkeurigheid van invoerwaarden

Alle invoerwaarden die het emissieniveau van een bron beïnvloeden, worden bepaald met ten minste de nauwkeurigheid die overeenkomt met een onzekerheid van ± 2dB(A) in het emissieniveau van de bron (waarbij alle andere parameters ongewijzigd blijven).

Gebruik van standaardwaarden

Bij de toepassing van de methode geven de invoergegevens het werkelijke verbruik weer. In principe wordt geen gebruik gemaakt van standaardinvoerwaarden of veronderstellingen. Standaardinvoerwaarden en veronderstellingen worden geaccepteerd indien de verzameling van werkelijke gegevens met onevenredig hoge kosten gepaard gaat.

De kwaliteit van de software die voor de berekeningen wordt gebruikt

Voor de software die voor de berekeningen wordt gebruikt, moet worden bewezen dat aan de hierbij beschreven methoden is voldaan, en wel door middel van certificering van resultaten tegen testcases.

2.2.    Wegverkeerslawaai

2.2.1.    Bronbeschrijving

Indeling van voertuigen

De bron van wegverkeerslawaai wordt vastgesteld door de geluidsemissies van alle individuele voertuigen van de verkeersstroom te combineren. Deze voertuigen worden ingedeeld in vijf verschillende categorieën met betrekking tot de kenmerken van hun geluidsemissie:

Categorie 1

:

Lichte motorvoertuigen

Categorie 2

:

Middelzware voertuigen

Categorie 3

:

Zware voertuigen

Categorie 4

:

Gemotoriseerde tweewielers

Categorie 5

:

Open categorie

In het geval van gemotoriseerde tweewielers worden twee afzonderlijke subcategorieën gedefinieerd voor bromfietsen en krachtigere motorfietsen, omdat zij in zeer verschillende rij-modi functioneren en hun aantallen meestal sterk uiteenlopen.

Gebruik van de eerste vier categorieën is verplicht, terwijl de vijfde categorie facultatief is. Er wordt rekening gehouden met de mogelijkheid dat in de toekomst nieuwe voertuigen worden ontwikkeld waarvan de geluidsemissies dusdanig anders zijn dat een extra categorie moet worden vastgesteld. Deze categorie kan betrekking hebben op, bijvoorbeeld, elektrische of hybride voertuigen of andere voertuigen die in de toekomst worden ontwikkeld en die wezenlijk verschillen van de voertuigen in de categorieën 1 t/m 4.

De bijzonderheden van de verschillende voertuigcategorieën worden in tabel [2.2.a] vermeld.



Tabel [2.2.a]

Voertuigklassen

Categorie

Naam

Beschrijving

Voertuigcategorie in EG

Goedkeuring van volledige voertuigen (1)

1

Lichte motorvoertuigen

Personenauto's, bestelwagens ≤ 3,5 ton, SUV's (2), MPV's (3), waaronder aanhangers en caravans

M1 en N1

2

Middelzware voertuigen

Middelzware voertuigen, bestelwagens > 3,5 ton, bussen, campers enz., met twee assen en dubbele banden op de achteras

M2, M3 en N2, N3

3

Zware voertuigen

Zware bedrijfsvoertuigen, touringcars, bussen, met drie of meer assen

M2 en N2 met aanhangwagen, M3 en N3

4

Gemotoriseerde tweewielers

4a

Bromfietsen met twee, drie of vier wielen

L1, L2, L6

4b

Motorfietsen met of zonder zijspan, driewielers en vierwielers

L3, L4, L5, L7

5

Open categorie

Vast te stellen volgens toekomstige behoeften

N.v.t.

(1)   Richtlijn 2007/46/EG van het Europees Parlement en de Raad van 5 september 2007 tot vaststelling van een kader voor de goedkeuring van motorvoertuigen en aanhangwagens daarvan en van systemen, onderdelen en technische eenheden die voor dergelijke voertuigen zijn bestemd (PB L 263 van 9.10.2007).

(2)   Sport Utility Vehicles.

(3)   Multifunctionele voertuigen.

Aantal en plaats van equivalente geluidsbronnen

Deze methode geeft elk voertuig (categorie 1, 2, 3, 4 en 5) weer met één enkele puntbron die gelijkmatig naar de 2-π halfruimte boven het wegdek afstraalt. ►C1  De eerste reflectie op het wegdek wordt impliciet behandeld. ◄ Zoals afgebeeld in figuur [2.2.a] wordt deze puntbron 0,05 m boven het wegdek geplaatst.

image

De verkeersstroom wordt door een ►C1  bronlijn ◄ weergegeven. Bij het modelleren van een weg met meerdere rijbanen, wordt elke rijbaan idealiter door een ►C1  bronlijn ◄ in het midden van elke rijbaan weergegeven. Het is echter ook aanvaardbaar om één ►C1  bronlijn ◄ in het midden van een tweebaansweg of één ►C1  bronlijn ◄ per rijbaan in de buitenste baan van meerbaanswegen te modelleren.

Geluidsvermogensemissie

Het geluidsvermogen van de bron wordt in het „half-vrije veld” gedefinieerd, aldus omvat het geluidsvermogen het effect van de ►C1  reflectie ◄ van de grond onmiddellijk onder de gemodelleerde bron waar zich geen verstorende objecten in de onmiddellijke omgeving bevinden, met uitzondering van de ►C1  reflectie ◄ op het wegdek niet onmiddellijk onder de gemodelleerde bron.

►C1  De geluidsemissie van een verkeersstroom wordt weergegeven door een bronlijn die wordt gekenmerkt door haar richtingsafhankelijke geluidsvermogen per meter per frequentie. ◄ Dit komt overeen met de som van de geluidsemissie van de individuele voertuigen in de verkeersstroom, rekening houdend met de tijd die de voertuigen in het beschouwde wegvak zijn. De uitvoering van het individuele voertuig in de stroom vereist de toepassing van een verkeersstroommodel.

Als een constante verkeersstroom van Qm voertuigen van categorie m per uur wordt verondersteld, met een gemiddelde snelheid vm (in km/h), wordt het ►C1  richtingsafhankelijke geluidsvermogen ◄ per meter in de frequentieband i van de ►C1  bronlijn ◄ LW′,eq,line,i,m bepaald door:



image

(2.2.1)

waarbij LW,i,m het ►C1  richtingsafhankelijke geluidsvermogen ◄ van een enkel voertuig is. LW′,m wordt uitgedrukt in dB (re. 10– 12 W/m). ►C1  Deze geluidsvermogensniveaus worden berekend voor elke octaafband i van 63 Hz tot 8 kHz. ◄

De verkeersstroomgegevens Qm worden als jaargemiddelde per uur, per tijdsperiode (dag-avond-nacht), per voertuigklasse en per ►C1  bronlijn ◄ uitgedrukt. Voor alle categorieën worden verkeersstroom-invoergegevens afkomstig van verkeerstelling of verkeersmodellen gebruikt.

De snelheid vm is een representatieve snelheid per voertuigcategorie: in de meeste gevallen is dat de wettelijke maximumsnelheid voor het wegvak of, als dit lager is, de wettelijke maximumsnelheid voor de voertuigcategorie. Indien plaatselijke meetgegevens niet beschikbaar zijn, wordt de wettelijke maximumsnelheid voor de voertuigcategorie gebruikt.

Aangenomen wordt dat in de verkeersstroom alle voertuigen van categorie m op dezelfde snelheid rijden, d.w.z. vm , de gemiddelde snelheid van de stroom voertuigen van de categorie.

Een wegvoertuig wordt gemodelleerd door een aantal wiskundige vergelijkingen die de twee belangrijkste bronnen van lawaai weergeven:

1. rolgeluid als gevolg van de wisselwerking tussen band en wegoppervlak;

2. aandrijfgeluid veroorzaakt door de aandrijflijn (motor, uitlaat enz.) van het voertuig.

Aerodynamisch geluid wordt in de bron van het rolgeluid opgenomen.

Voor lichte, middelzware en zware voertuigen (categorieën 1, 2 en 3) komt het totale geluidsvermogen overeen met de energetische som van het rolgeluid en het aandrijfgeluid. Het totale geluidsvermogensniveau van de ►C1  bronlijnen ◄ m = 1, 2 of 3 wordt dus gedefinieerd door:



image

(2.2.2)

waarbij LWR,i,m het geluidsvermogensniveau voor rolgeluid en LWP,i,m het geluidsvermogensniveau voor aandrijfgeluid is. Dit geldt voor alle snelheidsbereiken. Voor snelheden minder dan 20 km/h heeft het hetzelfde geluidsvermogensniveau als door de formule voor vm = 20 km/h wordt bepaald.

Voor tweewielers (categorie 4) wordt alleen aandrijfgeluid aangemerkt voor de bron:



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

(2.2.3)

Dit geldt voor alle snelheidsbereiken. Voor snelheden minder dan 20 km/h heeft het hetzelfde geluidsvermogensniveau als door de formule voor vm = 20 km/h wordt bepaald.

2.2.2.    Referentieomstandigheden

De bronvergelijkingen en -coëfficiënten gelden voor de volgende referentieomstandigheden:

 een constante voertuigsnelheid,

 een vlakke weg,

 een luchttemperatuur van τref = 20 °C,

 een virtueel referentiewegdek, bestaand uit gemiddeld dicht asfaltbeton 0/11 en steenmastiekasfalt 0/11, tussen 2 en 7 jaar oud en in een representatieve onderhoudstoestand,

 een droog wegdek,

 geen spijkerbanden.

2.2.3.    Rolgeluid

Algemene vergelijking

Het geluidsvermogensniveau van rolgeluid in de frequentieband i voor een voertuig van categorie m = 1, 2 of 3 wordt gedefinieerd als:



image

(2.2.4)

De coëfficiënten AR,i,m en BR,i,m worden voor elke voertuigcategorie in octaafbanden en voor een referentiesnelheid vref = 70 km/h gegeven. ΔLWR,i,m stemt overeen met de som van de correctiecoëfficiënten die worden toegepast op de rolgeluidemissie voor specifieke weg- of voertuigomstandigheden die van de referentieomstandigheden afwijken:



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

(2.2.5)

ΔLWR,road,i,m verdisconteert het effect op het rolgeluid van een wegdek met akoestische eigenschappen die verschillen van die van het virtuele referentiewegdek zoals gedefinieerd in hoofdstuk 2.2.2. Dit omvat zowel het effect op voortplanting als op opwekking.

ΔLstudded tyres,i,m is een correctiecoëfficiënt die het hogere rolgeluid verdisconteert van lichte voertuigen die met spijkerbanden zijn uitgerust.

ΔLWR,acc,i,m verdisconteert het effect op het rolgeluid van een kruising met ►C1  verkeerslichten ◄ of een rotonde. Het integreert het effect van de snelheidsvariatie op de geluidsbelasting.

ΔLW,temp is een correctieterm voor een gemiddelde temperatuur τ die verschilt van de referentietemperatuur τref = 20 °C.

Correctie voor spijkerbanden

In situaties waarin een aanzienlijk aantal lichte voertuigen in de verkeersstroom gedurende verscheidene maanden per jaar spijkerbanden gebruiken, moet rekening worden gehouden met het veroorzaakte effect op het rolgeluid. Voor elk voertuig van categorie m = 1 dat met spijkerbanden is uitgerust, wordt een snelheidsafhankelijke stijging van de rolgeluidemissie beoordeeld door:



Δstud,i (v) = left accolade

ai + bi × lg(50/70) for v < 50 km/h

(2.2.6)

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

ai + bi × lg(90/70) for v > 90 km/h

waarbij coëfficiënten a i en bi voor elke octaafband worden gegeven.

De stijging van rolgeluidemissie wordt alleen toegeschreven volgens het aandeel van lichte voertuigen met spijkerbanden en gedurende een beperkte periode Ts (in maanden) in het jaar. Als Qstud,ratio de gemiddelde verhouding is van het totale volume van lichte met spijkerbanden uitgeruste voertuigen per uur tijdens de periode Ts (in maanden), dan wordt het jaarlijkse gemiddelde aandeel van met spijkerbanden uitgeruste voertuigen ps uitgedrukt door:



image

(2.2.7)

De daaruit voortvloeiende correctie die vanwege het gebruik van spijkerbanden op het emissievermogen van rolgeluid moet worden toegepast voor voertuigen van categorie m = 1 in frequentieband i is:



image

(2.2.8)

Voor voertuigen van alle andere categorieën wordt geen correctie toegepast:



ΔLstuddedtyres,i,m ≠ 1 = 0

(2.2.9)

Effect van luchttemperatuur op rolgeluidcorrectie

De luchttemperatuur heeft invloed op de rolgeluidsemissie; het niveau van het rolgeluidsvermogen neemt af wanneer de luchttemperatuur toeneemt. Dit effect wordt in de wegdekcorrectie ingevoerd. Wegdekcorrecties worden gewoonlijk op een luchttemperatuur van τref = 20 °C beoordeeld. In het geval van een verschillende jaarlijkse gemiddelde luchttemperatuur °C, wordt het wegdekgeluid gecorrigeerd door:



ΔLW,temp,m (τ) = Km × (τref – τ)

(2.2.10)

De correctieterm is positief (d.w.z. lawaai neemt toe) voor temperaturen lager dan 20 °C en negatief (d.w.z. lawaai neemt af) voor hogere temperaturen. De coëfficiënt K is afhankelijk van het wegdek en de kenmerken van de band en vertoont in het algemeen enige afhankelijkheid van frequentie. Een algemene coëfficiënt Km = 1 = 0,08 dB/°C voor lichte voertuigen (categorie 1) en Km = 2 = Km = 3 = 0,04 dB/°C voor zware voertuigen (categorieën 2 en 3) wordt voor alle wegdekken toegepast. De correctiecoëfficiënt wordt in dezelfde mate op alle octaafbanden van 63 tot 8 000 Hz toegepast.

2.2.4.    Aandrijfgeluid

Algemene vergelijking

De aandrijfgeluidsemissie omvat alle bijdragen van de motor, uitlaat, versnellingen, luchtinlaat enz. Het vermogensniveau van het aandrijfgeluid in de frequentieband i voor een voertuig van categorie m wordt gedefinieerd als:



image

(2.2.11)

De coëfficiënten AP,i,m en BP,i,m worden voor elke voertuigcategorie in octaafbanden en voor een referentiesnelheid vref = 70 km/h opgegeven.

ΔLWP,i,m stemt overeen met de som van de correctiecoëfficiënten die worden toegepast op de aandrijfgeluidsemissie voor specifieke rijomstandigheden of regionale omstandigheden die van de referentieomstandigheden afwijken:



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

(2.2.12)

ΔLWP,road,i,m verdisconteert het effect van het wegdek op het aandrijfgeluid via absorptie. De berekening wordt volgens hoofdstuk 2.2.6 verricht.

ΔLWP,acc,i, m en ΔLWP,grad,i,m veroorzaken het effect van weghellingen en van versnelling en vertraging van voertuigen op kruispunten. Zij worden in overeenstemming met respectievelijk hoofdstukken 2.2.4 en 2.2.5 berekend.

Effect van weghellingen

De weghelling heeft twee gevolgen voor de geluidsemissie van het voertuig. Ten eerste heeft zij invloed op de voertuigsnelheid en dus op de rol- en aandrijfgeluidsemissies van het voertuig. Ten tweede heeft zij invloed op zowel de motorbelasting en het motortoerental via de keuze van versnelling en dus op de aandrijfgeluidsemissie van het voertuig. Alleen het effect op het aandrijfgeluid wordt in deze sectie in aanmerking genomen, waarbij van een constante snelheid wordt uitgegaan.

Het effect van de weghelling op het aandrijvingsgeluid wordt in aanmerking genomen met een correctieterm ΔLWP,grad,m die een functie is van de helling s (in %), de voertuigsnelheid vm (in km/h) en de voertuigklasse m. In het geval van tweerichtingsverkeer moet de stroom in twee componenten worden verdeeld en de helft voor opwaarts en de andere helft voor afwaarts worden gecorrigeerd. De correctieterm wordt aan alle octaafbanden in gelijke mate toegeschreven:

Voor m = 1



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

image

voor s < – 6 %

(2.2.13)

0

voor – 6 % ≤ s ≤ 2 %

image

voor s > 2 %

Voor m = 2



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

image

voor s < – 4 %

(2.2.14)

0

voor – 4 % ≤ s ≤ 0 %

image

voor s > 0 %

Voor m = 3



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

image

voor s < – 4 %

(2.2.15)

0

voor – 4 % ≤ s ≤ 0 %

image

voor s > 0 %

Voor m = 4



ΔLWP,grad,i,m = 4 = 0

(2.2.16)

De correctie ΔLWP,grad,m houdt impliciet rekening met het effect van de helling op de snelheid.

2.2.5.    Effect van de versnelling en vertraging van voertuigen

Vóór en na kruispunten met ►C1  verkeerslichten ◄ en rotondes wordt een correctie toegepast voor het effect van versnelling en vertraging zoals hieronder beschreven.

De correctietermen voor rolgeluid, ΔLWR,acc,m,k , en voor aandrijfgeluid, ΔLWP,acc,m,k , zijn lineaire functies van de afstand x (in m) van de puntbron tot het dichtstbijzijnde snijpunt van de respectieve ►C1  bronlijn ◄ met een andere ►C1  bronlijn ◄ . De correctietermen worden in gelijke mate aan alle octaafbanden toegeschreven:



image

(2.2.17)

image

(2.2.18)

De coëfficiënten CR,m,k en CP,m,k hangen af van de aard van het kruispunt k (k = 1 voor een kruispunt met verkeerslichten, k = 2 voor een rotonde) en worden voor elke voertuigcategorie vermeld. De correctie omvat het effect van snelheidsverandering bij het naderen of wegrijden van een kruispunt of rotonde.

Opgemerkt wordt dat op een afstand |x| ≥ 100 m, ΔLWR,acc,m,k = ΔLWP,acc,m,k = 0.

2.2.6.    Effect van het type wegdek

Algemene beginselen

Voor een wegdek met akoestische eigenschappen die van die van het referentiewegdek verschillen, wordt een spectrale correctieterm voor zowel rolgeluid als aandrijfgeluid toegepast.

De wegdekcorrectieterm voor de rolgeluidsemissie wordt verkregen door:



image

(2.2.19)

waarbij

α i,m de spectrale correctie in dB op referentiesnelheid vref voor categorie m (1, 2 of 3) en spectrale band i is.

β m het effect van de snelheid op de vermindering van het rolgeluid voor categorie m (1, 2 of 3) is, en voor alle frequenties gelijk is.

De wegdekcorrectieterm voor de aandrijfgeluidsemissie wordt verkregen door:



ΔLWP,road,i,m = min{αi,m ;0}

(2.2.20)

Absorberende wegdekken verminderen het aandrijfgeluid, terwijl niet-absorberende oppervlakken het niet vergroten.

Leeftijdseffect op de eigenschappen van het wegdekgeluid

De geluidskenmerken van wegdekken variëren naar gelang van de leeftijd en het onderhoudsniveau, en worden na verloop van tijd luider. In deze methode worden die wegdekparameters afgeleid die representatief zijn voor de akoestische prestaties van het type wegdek, evenredig verdeeld over de representatieve levensduur en uitgaande van goed onderhoud.

2.3.    Spoorweglawaai

2.3.1.    Bronbeschrijving

Indeling van voertuigen

Ten behoeve van deze berekeningsmethode voor geluidsbelasting wordt een voertuig gedefinieerd als een afzonderlijk deel van een trein (doorgaans een locomotief, zelf-aangedreven rijtuig, getrokken rijtuig of goederenwagon) die onafhankelijk kan worden verplaatst en van de rest van de trein kan worden losgemaakt. Sommige specifieke omstandigheden kunnen optreden voor delen van een trein die deel uitmaken van een niet-afkoppelbare set, bv. die samen één draaistel delen. Ten behoeve van deze berekeningsmethode worden al deze delen in één voertuig samengebracht.

Ten behoeve van deze berekeningsmethode bestaat een trein uit een reeks gekoppelde voertuigen.

Tabel [2.3.a] definieert een gemeenschappelijke taal voor de beschrijving van de voertuigtypen die in de brondatabank zijn opgenomen. Zij geeft de relevante descriptoren die moeten worden gebruikt om de voertuigen in hun geheel te classificeren. ►C1  Deze descriptoren stemmen overeen met de eigenschappen van het voertuig die invloed hebben op het akoestische richtingsafhankelijke geluidsvermogen per meter lengte van de equivalente gemodelleerde bronlijn. ◄

Het aantal voertuigen per type wordt vastgesteld op elk van de baanvakken voor elk van de tijdsperioden die in de berekening van geluidsbelasting worden gebruikt. Het wordt uitgedrukt als een gemiddeld aantal voertuigen per uur, dat wordt verkregen door het totaal aantal voertuigen in een bepaalde periode te delen door de duur van deze periode in uren (bv. 24 voertuigen in vier uur betekent 6 voertuigen per uur). Alle voertuigtypen die op elk baanvak rijden, worden gebruikt.



Tabel [2.3.a]

Indeling en descriptoren voor spoorvoertuigen

Cijfer

1

2

3

4

Descriptor

Voertuigtype

Aantal assen per voertuig

Type rem

Wielmaatregel

Verklaring van de descriptor

Een letter die het type beschrijft

Het werkelijke aantal assen

Een letter die het type rem beschrijft

Een letter die het type lawaaiverminderingsmaatregel beschrijft

Mogelijke descriptoren

h

hogesnelheidsvoertuig (> 200 km/h)

1

c

gietijzeren blok

n

geen maatregel

m

zelf-aangedreven reizigersrijtuigen

2

k

blok van composietmetaal of sintermetaal

d

vdempers

p

vgetrokken reizigersrijtuigen

3

n

niet op het loopvlak remmend, zoals schijf, trommel, magnetisch

s

schermen

c

stadstram of lichte metro zelf-aangedreven en niet-zelf-aangedreven rijtuig

4

 

o

overige

d

diesellocomotief

enz.

 

 

e

elektrische locomotief

 

 

 

a

algemeen vrachtvoertuig

 

 

 

o

andere (d.w.z. onderhoudsvoertuigen enz.)

 

 

 

▼C1

Classificatie van sporen en bovenbouw

▼M2

De bestaande sporen kunnen verschillen omdat verscheidene elementen aan hun akoestische eigenschappen bijdragen en karakteriseren. De railtypen die in deze methode worden gebruikt, staan vermeld in de onderstaande tabel [2.3.b]. Sommige elementen hebben een grote invloed op de akoestische eigenschappen, terwijl andere slechts een bijkomend effect hebben. ►C1  In het algemeen zijn de meest relevante elementen die de emissie van het spoorweglawaai beïnvloeden: ruwheid van de railkop, stijfheid van de onderlegplaatjes, spoorbed, voegen en boogstraal. Als alternatief kunnen de algemene eigenschappen van het spoor worden gedefinieerd en in dit geval zijn de ruwheid van de railkop en de mate van afstandsdemping volgens ISO 3095 de meest essentiële akoestische parameters, plus de boogstraal. ◄

Een baanvak wordt gedefinieerd als een deel van een enkel spoor, op een spoorlijn, station of depot, waarop de fysieke kenmerken en basiscomponenten van het spoor niet veranderen.

Tabel [2.3.b] definieert een gemeenschappelijke taal voor de beschrijving van de voertuigtypen die in de brondatabank zijn opgenomen.



Tabel [2.3.b]

Cijfer

1

2

3

4

5

6

Descriptor

Spoorbed

Ruwheid van de railkop

Type onderlegplaat

Aanvullende maatregelen

Voegen

Boogstraal

Verklaring van de descriptor

Type spoorbed

Indicator voor ruwheid

Geeft een indicatie van de „akoestische” stijfheid weer

Een letter die de akoestische inrichting beschrijft

Aanwezigheid van voegen en onderlinge afstand

Geef de boogstraal aan in m

Toegestane codes

B

Ballast

E

Goed onderhouden en zeer glad

S

Zacht

(150-250 MN/m)

N

Geen

N

Geen

N

Recht spoor

S

Betonplatenspoor

M

Normaal onderhouden

M

Gemiddeld

(250 tot 800 MN/m)

D

Raildemper

S

Enkele voeg of wissel

L

Laag

(1 000 -500 m)

L

Brug volgestort met ballast

N

Niet goed onderhouden

H

Stijf

(800-1 000 MN/m)

B

Minischerm

D

Twee voegen of wissels per 100 m

M

Gemiddeld

(Minder dan 500 m en meer dan 300 m)

N

Brug zonder ballast

B

Niet onderhouden en slechte conditie

 

A

Absorberende plaat op betonplatenspoor

M

Meer dan twee voegen of wissels per 100 m

H

Hoog

(Minder dan 300 m)

T

Ingegoten spoor

 

 

E

Ingegoten spoorstaaf

 

 

O

Overige

 

 

O

Overige

 

 

Aantal en plaats van de equivalente geluidsbronnen

image

De verschillende equivalente ►C1  geluidsbronlijnen ◄ worden op verschillende hoogten en in het midden van het spoor geplaatst. Alle hoogten worden gerekend vanaf de raaklijn van de twee bovenste oppervlakken van de twee spoorstaven.

De equivalente bronnen omvatten verschillende fysieke bronnen (index p). Deze fysieke bronnen zijn onderverdeeld in verschillende categorieën, afhankelijk van het generatiemechanisme, en omvatten: ►C1  1) rolgeluid (waaronder niet alleen trillingen van rails en spoorbedding en wielen, maar ook, waar aanwezig, geluid van de wagenbovenbouw van de vrachtvoertuigen), 2) tractiegeluid, 3) aerodynamisch geluid, 4) stootgeluid (van overgangen, wissels en knooppunten), 5) booggeluid en 6) geluid door overige bronnen zoals bruggen en viaducten. ◄

▼C1

1. De wiel- en railkopruwheid genereren langs drie transmissiepaden naar de afstralende oppervlakken (spoorstaven, wielen en bovenbouw) het rolgeluid. Dit wordt toegewezen aan h = 0,5 m (afstralende oppervlakken A) om de bijdrage van het spoor weer te geven, waaronder de invloed van het oppervlak van de spoorstaven, vooral betonplatenspoor (in overeenstemming met het voortplantende deel), om de bijdrage van de wielen weer te geven, en om de bijdrage van de wagenbovenbouw van het voertuig aan het geluid weer te geven (in goederentreinen).

▼M2

2. De equivalente bronhoogten voor tractiegeluid variëren tussen 0,5 m (bron A) en 4,0 m (bron B), afhankelijk van de fysieke plaatsing van de component in kwestie. Bronnen zoals tandwieloverbrengingen en elektromotoren bevinden zich vaak op een ashoogte van 0,5 m (bron A). Louvres en koeleruitlaten kunnen zich op verschillende hoogten bevinden. Motoruitlaten voor dieselvoertuigen bevinden zich vaak op een dakhoogte van 4,0 m (bron B). Andere tractiebronnen zoals ventilatoren of dieselmotorblokken kunnen zich op een hoogte van 0,5 m (bron A) of 4,0 m (bron B) bevinden. Indien de exacte bronhoogte zich tussen de modelhoogten bevindt, wordt de geluidsenergie proportioneel over de dichtstbijzijnde aangrenzende bronhoogten verdeeld.

Om deze reden voorziet de methode twee bronhoogten op 0,5 m (bron A) en 4,0 m (bron B) en wordt het equivalente geluidsvermogen van beide tussen de twee verdeeld, afhankelijk van de specifieke configuratie van de bronnen op het type eenheid.

3. Aerodynamische geluidseffecten houden verband met de bron op 0,5 m (mantels en schermen, bron A) en de bron op 4,0 m (alle inrichtingen op het dak en de stroomafnemer, bron B). De keuze van 4,0 m voor de effecten van de stroomafnemer staat bekend als een eenvoudig model, en moet zorgvuldig worden overwogen indien het doel de keuze van een correcte hoogte voor ►C1  3„geluidsschermen ◄ is.

4.  ►C1  Stootgeluid ◄ houdt verband met de bron op 0,5 m (bron A).

5. Booggeluid houdt verband met de bronnen op 0,5 m (bron A).

6. Bruggeluid houdt verband met de bron op 0,5 m (bron A).

2.3.2.    Geluidsvermogensemissie

Algemene vergelijkingen

Het model voor spoorweglawaai, dat analoog is aan wegverkeerslawaai, beschrijft de geluidsvermogensemissie van een specifieke combinatie van voertuigtype en spoortype die aan een aantal eisen voldoet die in de voertuig- en spoorclassificatie zijn beschreven, uitgedrukt in een reeks geluidsvermogens voor elk voertuig (LW,0).

De geluidsemissie van een verkeersstroom op elk spoor wordt weergegeven met een set van twee ►C1  bronlijnen ◄ die zijn gekenmerkt door hun ►C1  richtingsafhankelijke geluidsvermogen ◄ per meter per frequentieband. Dit komt overeen met de som van de geluidsemissies als gevolg van de afzonderlijke voertuigen die in de verkeersstroom passeren en houdt, in het specifieke geval van stilstaande voertuigen, rekening met de tijd die de voertuigen in het baanvak in kwestie verblijven.

Het ►C1  richtingsafhankelijke geluidsvermogen ◄ per meter per frequentieband, als gevolg van alle voertuigen die elk baanvak op het spoortype (j) passeren, wordt gedefinieerd:

 voor elke frequentieband (i)

 voor elk gegeven bronhoogte (h) (voor bronnen op 0,5 m h = 1, op 4,0 m h = 2),

en is de energiesom van alle bijdragen van alle voertuigen die op het specifieke j-de baanvak rijden. Deze bijdragen zijn:

 van alle voertuigentypen (t)

 op verschillende snelheden (s)

 onder de specifieke rijcondities (constante snelheid) (c)

 voor elk fysiek brontype (rollen, contact, booggeluid, tractie, aerodynamische en ►C1  overige bronnen ◄ , zoals bruggeluid) (p).

Voor de berekening van het ►C1  richtingsafhankelijke geluidsvermogen ◄ per meter (invoer in het voortplantende deel) als gevolg van de gemiddelde mix van verkeer op het j-de baanvak, wordt het volgende gebruikt:



image

(2.3.1)

waarbij

Tref

=

de referentieperiode waarvoor het gemiddelde verkeer wordt beschouwd

X

=

het totaal aantal bestaande combinaties van i, t, s, c, p voor elk j-de baanvak

t

=

de index voor voertuigtypen op het j-de baanvak

s

=

de index voor de treinsnelheid: er zijn net zo veel indexen als het aantal verschillende gemiddelde treinsnelheden op het j-de baanvak

c

=

de index voor rijcondities: 1 (voor constante snelheid), 2 (stationair draaien)

▼C1

p

=

de index voor de fysieke brontypen: 1 (voor rol- en stootgeluid), 2 (booggeluid), 3 (tractiegeluid), 4 (aerodynamisch geluid), 5 (overige bronnen)

LW′,eq,line,x

=

x-de richtingsafhankelijke geluidsvermogen per meter voor een bronlijn van één combinatie van t, s, c, p op elk j-de baanvak

▼M2

Indien wordt uitgegaan van een constante stroom van Q voertuigen per uur, met een gemiddelde snelheid v, dan is er gemiddeld op elk tijdstip een equivalent aantal Q/v voertuigen per lengte-eenheid van het baanvak. De geluidsemissie van de voertuigstroom uitgedrukt in ►C1  richtingsafhankelijk geluidsvermogen ◄ per meter LW′,eq,line (uitgedrukt in dB/m (re. 10–12 W)) wordt geïntegreerd door:



image (voor c = 1)

(2.3.2)

waarbij

  Q het gemiddelde aantal voertuigen per uur op het j-de baanvak voor voertuigtype t , gemiddelde treinsnelheid s en rijconditie c is,

  v hun snelheid op het j-de baanvak voor voertuigtype t en gemiddelde treinsnelheid s is,

▼C1

  LW,0,dir het niveau van het richtingsafhankelijke geluidsvermogen is van het specifieke geluid (rol-, stoot-, boog-, rem-, tractie-, aerodynamisch geluid en geluid van andere bronnen) van een enkel voertuig in de richtingen ψ, φ gedefinieerd met betrekking tot de bewegingsrichting van het voertuig (zie figuur [2.3.b]).

▼M2

In het geval van een stationaire bron, net als tijdens stationair draaien, wordt ervan uitgegaan dat het voertuig gedurende een totale tijd T idle op een locatie binnen een baanvak met lengte L blijft. Dat betekent dat met Tref als de referentieperiode voor de beoordeling van geluidsbelasting (bv. 12 uur, 4 uur, 8 uur), het ►C1  richtingsafhankelijke geluidsvermogen ◄ per lengte-eenheid op dat baanvak wordt bepaald door:



image (voor c = 2)

(2.3.4)

In het algemeen wordt ►C1  richtingsafhankelijk geluidsvermogen ◄ uit elke specifieke bron verkregen als:



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

(2.3.5)

waarbij

  ΔLW,dir,vert,i de correctiefunctie is voor verticaal richteffect (dimensieloos) van ψ (figuur [2.3.b])

  ΔLW,dir,hor,i de correctiefunctie is voor horizontaal richteffect (dimensieloos) van φ (figuur [2.3.b]).

En waarbij LW,0,dir,i(ψ,φ) , afgeleid in 1/3-octaafbanden, wordt uitgedrukt in octaafbanden door elke bijbehorende 1/3-octaafband energetisch in de overeenkomstige octaafband toe te voegen.

image

Ten behoeve van de berekeningen wordt de bronsterkte vervolgens specifiek uitgedrukt in ►C1  richtingsafhankelijk geluidsvermogen ◄ per 1 m spoorlengte LW′,tot,dir,i om het richteffect van de bronnen in hun verticale en horizontale richting in aanmerking te nemen door middel van aanvullende correcties.

Verscheidene LW,0,dir,i (ψ,φ) worden voor elke combinatie van voertuig-spoor-snelheid-rijconditie beschouwd:

 voor een 1/3-octaafbandfrequentie ( i ),

 voor elk baanvak ( j ),

 bronhoogte ( h ) (voor bronnen op 0,5 m h = 1, op 4,0 m h = 2),

 richteffect ( d ) van de bron.

Een reeks LW,0,dir,i (ψ,φ) wordt beschouwd voor elke combinatie van voertuig-spoor-snelheid-rijconditie, elk baanvak, de hoogten die met h = 1 en h = 2 overeenstemmen, en het richteffect.

Rolgeluid

De bijdragen van het voertuig en het spoor aan rolgeluid worden in vier essentiële elementen verdeeld: wielruwheid, railruwheid, voertuigoverdrachtsfunctie naar de wielen en de ►C1  wagenbovenbouw ◄ (voertuigen) en de spooroverdrachtsfunctie. Wiel- en railruwheid geven de oorzaak van de excitatie van de trilling op het contactpunt tussen rail en wiel weer. De overdrachtsfuncties zijn twee empirische of gemodelleerde functies die alle complexe verschijnselen van de generatie van mechanische trilling en geluid op de oppervlakken van de wielen, rails, dwarsliggers en onderbouw van het spoor weergeven. Deze verdeling stemt overeen met het fysieke bewijs dat ruwheid op een rail de trilling van de rail kan exciteren, maar ook de trilling van het wiel zal exciteren en omgekeerd. Het niet opnemen van één van deze vier parameters zou het ontkoppelen van de classificatie van sporen en treinen verhinderen.

Wiel- en railruwheid

Rolgeluid wordt voornamelijk door de rail- en wielruwheid in het golflengtegebied van 5-500 mm geëxciteerd.

Het ruwheidsniveau Lr wordt gedefinieerd als tienmaal de logaritme met grondgetal 10 van de kwadratisch gemiddelde waarde r2 van de ruwheid van het loopvlak van een rail of wiel in de bewegingsrichting (longitudinaal niveau), gemeten in μm over een bepaalde raillengte of de gehele wieldiameter, gedeeld door het kwadraat van de referentiewaarde
image :



image

dB

(2.3.6)

waarbij

r 0

=

1 μm

r

=

kwadratisch gemiddelde van het verschil van de verticale verplaatsing van het contactoppervlak naar het gemiddelde niveau

►C1  Het ruwheidsniveau Lr wordt gewoonlijk verkregen als een spectrum van golflengte λ en wordt geconverteerd naar een frequentiespectrum f = v/λ, waarbij f de middenfrequentie van een bepaalde 1/3-octaafband in Hz, λ de golflengte in m, en v de treinsnelheid in m/s is. ◄ Het ruwheidsspectrum als een functie van frequentie verschuift langs de frequentie-as voor verschillende snelheden. In algemene gevallen dienen na conversie naar het frequentiespectrum door middel van de snelheid, nieuwe waarden voor 1/3-octaafbandspectra te worden verkregen met gemiddelden die tussen twee overeenstemmende 1/3-octaafbanden in het golflengtedomein liggen. Om het frequentiespectrum van de totale effectieve ruwheid te schatten dat met de relevante treinsnelheid overeenkomt, wordt het gemiddelde van de twee overeenkomstige, in het golflengtedomein gedefinieerde, 1/3-octaafbanden energetisch en proportioneel berekend.

De railruwheid (ruwheid van de kant van het spoor) voor het i-de golfgetal wordt gedefinieerd als Lr,TR,i

Overeenkomstig wordt de wielruwheid (ruwheid van de kant van het voertuig) voor het i-de golfgetalband gedefinieerd als L r,VEH,i

De totale en effectieve ruwheid voor golfgetal i (LR,tot,i ) wordt gedefinieerd als de energetische som van de ruwheid van de rail en die van het wiel, vermeerderd met het ►C1  A3 (λ) ◄ contactfilter om de filterende werking van de contactplaats tussen de spoorstaaf en het wiel in aanmerking te nemen, en is in dB:



image

(2.3.7)

waar het wordt uitgedrukt als een functie van het i-de golfgetal dat overeenkomt met de golflengte λ.

Het contactfilter is afhankelijk van het rail- en wieltype en de belasting.

De totale effectieve ruwheid voor het j-de baanvak en elk t-de voertuigtype op de overeenkomstige snelheid v, wordt in de methode gebruikt.

Overdrachtsfunctie van voertuig, spoor en ►C1  wagenbovenbouw ◄

Drie snelheidsonafhankelijke overdrachtsfuncties, LH,TR,i, LH,VEH,i en LH,VEH,SUP,i , worden gedefinieerd: de eerste voor elk j-de baanvak en de twee volgende voor elk t-de voertuigtype. Zij relateren de totale effectieve ruwheid aan het geluidsvermogen van respectievelijk het spoor, de wielen en de ►C1  wagenbovenbouw ◄ .

De bijdrage van de ►C1  wagenbovenbouw ◄ wordt alleen voor goederenwagons in aanmerking genomen, derhalve alleen voor voertuigtype „a”.

Bijgevolg worden voor rolgeluid de bijdragen van het spoor en van het voertuig volledig beschreven door deze overdrachtsfuncties en de totale effectieve ruwheid. Bij stationair draaien van een trein wordt rolgeluid uitgesloten.

Voor geluidsvermogen per voertuig wordt het rolgeluid op ashoogte berekend, en heeft dit als invoer de totale effectieve ruwheid LR,TOT,i als functie van de voertuigsnelheid v, de overdrachtsfuncties van het spoor, het voertuig en de ►C1  wagenbovenbouw ◄ LH,TR,i , LH,VEH,i en LH,VEH,SUP,i , en het totale aantal assen Na :

voor 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)

waarbij Na het aantal assen per voertuig voor het t-de voertuigtype is.

image

►(2) C1  

►(2) C1  

Een minimumsnelheid van 50 km/h (30 km/h alleen voor trams en lichte metro) wordt gebruikt om de totale effectieve ruwheid en derhalve het geluidsvermogen van de voertuigen te bepalen (deze snelheid heeft geen invloed op de berekening van de voertuigstroom) ter compensatie van de potentiële fout door de vereenvoudiging van de definitie van rolgeluid, van remgeluid en van ►C1  stootgeluid ◄ van overgangen en wissels.

►C1  Stootgeluid ◄ (overgangen, wissels en knooppunten)

▼C1

Stootgeluid kan worden veroorzaakt door overgangen, wissels en voegen of puntstukken. Het kan variëren in grootte en kan rolgeluid overheersen. Stootgeluid wordt voor sporen met uitzetvoegen in aanmerking genomen. Voor stootgeluid door wissels, overgangen en voegen in baanvakken op een snelheid van minder dan 50 km/h (30 km/h voor trams en lichte metro) wordt modellering vermeden, omdat de minimumsnelheid van 50 km/h (30 km/h voor trams en lichte metro) wordt gebruikt om meer effecten op te nemen in overeenstemming met de beschrijving van het hoofdstuk over rolgeluid. Daarnaast wordt modellering van stootgeluid ook onder rijconditie c = 2 (stationair draaien) vermeden.

▼M2

►C1  Stootgeluid ◄ wordt in de term rolgeluid opgenomen door een aanvullende fictieve contactruwheid (energetisch) toe te voegen aan de totale effectieve ruwheid op elk specifiek j-de baanvak waar dit aanwezig is. In dit geval wordt een nieuw LR,TOT + IMPACT,i in plaats van LR,TOT,i gebruikt en wordt dan:



image

dB

(2.3.11)

LR,IMPACT,i is een 1/3-octaafbandspectrum (als een functie van frequentie). Om dit frequentiespectrum te verkrijgen, wordt een spectrum als een functie van golflengte λ gegeven en naar het gewenste spectrum als een functie van frequentie geconverteerd met behulp van de verhouding λ = v/f, ►C1  waarbij f de middenfrequentie van de 1/3-octaafband in Hz en v de s-de voertuigsnelheid van het t-de voertuigtype in m/s is. ◄

►C1  Stootgeluid hangt af van het aantal en de hardheid van de contacten per lengte-eenheid of voegdichtheid, ◄ dus in het geval waar meerdere contacten worden gegeven, wordt de impactruwheid die in de bovenstaande vergelijking wordt gebruikt als volgt berekend:



image

dB

(2.3.12)

waarbij LR,IMPACT-SINGLE,i de contactruwheid zoals gegeven voor een enkel contact is en nl de lasdichtheid is.

▼C1

Het standaardniveau van contactruwheid wordt voor een voegdichtheid nl  = 0,01 m–1 gegeven, ofwel één voeg per elke 100 m spoor. Situaties met verschillende aantallen voegen worden benaderd door de dichtheid van het aantal voegen nl aan te passen. Opgemerkt wordt dat bij de modellering van de spoorligging en segmentatie, de dichtheid van het aantal voegen in aanmerking wordt genomen, d.w.z. het kan nodig zijn om een afzonderlijk bronsegment voor een stuk spoor met meer voegen te gebruiken. De LW,0 van de bijdragen van het spoor, wiel/draaistel en de wagenbovenbouw wordt door middel van de LR,IMPACT,i voor +/– 50 m vóór en na de voeg verhoogd. In het geval van een reeks voegen wordt de verhoging uitgebreid naar tussen – 50 m vóór de eerste voeg en + 50 m na de laatste voeg.

▼M2

De toepasbaarheid van deze geluidsvermogensspectra wordt normaliter ter plaatse gecontroleerd.

Voor gelaste sporen wordt een standaard nl van 0,01 gebruikt.

Booggeluid

Booggeluid is een bijzondere bron die alleen relevant is voor bochten en daarom gelokaliseerd is. Omdat het aanzienlijk kan zijn, is een passende beschrijving vereist. Booggeluid hangt in het algemeen af van kromming, wrijvingscondities, treinsnelheid en rail-wielgeometrie en -dynamiek. Het te gebruiken emissieniveau wordt bepaald voor bochten met een straal van minder dan of gelijk aan 500 m en voor scherpere bochten en extensies van punten met een straal van minder dan 300 m. De geluidsemissie moet kenmerkend zijn voor elk type rijdend materieel, omdat bepaalde wiel- en draaisteltypen aanzienlijk minder booggeluid veroorzaken dan andere.

De toepasbaarheid van deze geluidsvermogensspectra wordt normaliter ter plaatse gecontroleerd, vooral voor trams.

Met een eenvoudige benadering wordt het booggeluid in aanmerking genomen door 8 dB voor R < 300 m en 5 dB voor 300 m < R < 500 m aan de geluidsvermogenspectra van rolgeluid voor alle frequenties toe te voegen. De bijdrage van booggeluid wordt toegepast op baanvakken waar de straal binnen de bovenvermelde bereiken ligt voor een spoorlengte van ten minste 50 m.

Tractiegeluid

Hoewel tractiegeluid in het algemeen eigen is aan elke kenmerkende bedrijfsconditie, waaronder constante snelheid, vertragen, versnellen en stationair draaien, zijn de enige twee gemodelleerde condities constante snelheid (dat geldt ook wanneer de trein vertraagt of versnelt) en stationair draaien. De gemodelleerde bronsterkte komt alleen overeen met maximale belasting en dit leidt tot de hoeveelheden LW,0,const,i = LW,0,idling,i . Bovendien stemt LW,0,idling,i overeen met de bijdrage van alle fysieke bronnen van een bepaald voertuig die toe te schrijven is aan een bepaalde hoogte, zoals beschreven in 2.3.1.

LW,0,idling,i wordt uitgedrukt als een statische geluidsbron bij stationair draaien voor de duur van de stationaire toestand, en wordt gebruikt als een model van een vaste puntbron zoals beschreven in het volgende hoofdstuk over industrielawaai. Dit wordt alleen in aanmerking genomen indien treinen langer dan 0,5 uur stationair draaien.

Deze hoeveelheden kunnen van metingen van alle bronnen bij elke bedrijfsconditie worden verkregen, of de gedeeltelijke bronnen kunnen afzonderlijk worden aangemerkt om hun parameterafhankelijkheid en de relatieve sterkte te bepalen. Dit kan door middel van metingen op een stationair voertuig worden gedaan door assnelheden van de tractie-uitrusting te variëren, in navolging van ISO 3095:2005. Voor zover relevant moeten meerdere tractiegeluidsbronnen worden gekenmerkt die mogelijk niet alle van de treinsnelheid afhankelijk zijn:

 geluid van de aandrijflijn, zoals dieselmotoren (waaronder inlaat, uitlaat en motorblok), tandwieltransmissie, elektrische generatoren, grotendeels afhankelijk van het toerental van de motor (omw./min.), en elektrische bronnen zoals omvormers, die voornamelijk van de lading afhankelijk kunnen zijn;

 geluid van ventilatoren en koelsystemen, afhankelijk van het toerental van de ventilator. In sommige gevallen kunnen ventilatoren rechtstreeks aan de aandrijflijn worden gekoppeld;

 periodieke bronnen zoals compressoren, kleppen en andere met een karakteristieke bedrijfsduur en overeenkomstige bedrijfscycluscorrectie voor de geluidsemissie.

Omdat elk van deze bronnen zich bij elke bedrijfsconditie anders kunnen gedragen, wordt het tractiegeluid dienovereenkomstig gespecificeerd. De bronsterkte wordt verkregen van metingen onder gecontroleerde omstandigheden. In het algemeen vertonen locomotieven meer variatie in belasting, omdat het aantal voertuigen dat wordt getrokken en daardoor het uitgangsvermogen aanzienlijk kan variëren, terwijl de vaste treinsamenstellingen zoals met elektrische motoren aangedreven meervoudige eenheden (EMU's), dieseltreinstellen (DMU's) en hogesnelheidstreinen een beter gedefinieerde belasting hebben.

Er is geen a priori toewijzing van het brongeluidsvermogen aan de bronhoogte, en deze keuze hangt af van de beoordeling van het specifieke geluid en specifieke voertuig. Het wordt gemodelleerd om zich op bron A (h = 1) en bron B (h = 2) te bevinden.

Aerodynamisch geluid

Aerodynamisch geluid is alleen relevant op hoge snelheden van meer dan 200 km/h. Daarom moet eerst worden nagegaan of het voor de toepassingsdoeleinden werkelijk noodzakelijk is. Indien de functies rolgeluid, ruwheid en overdracht bekend zijn, kan het naar hogere snelheden worden geëxtrapoleerd en kan een vergelijking worden gemaakt met bestaande gegevens van hogesnelheidslijnen om na te gaan of aerodynamisch geluid hogere niveaus oplevert. Indien de treinsnelheden op een netwerk hoger dan 200 km/h maar niet meer dan 250 km/h zijn, is het in sommige gevallen niet nodig om aerodynamisch geluid mede op te nemen, afhankelijk van het voertuigontwerp.

De bijdrage van aerodynamisch geluid wordt gegeven als een functie van snelheid:



image

dB

Voor h = 1

(2.3.13)

image

dB

Voor h = 2

(2.3.14)

waarbij

v 0 een snelheid is waarop aerodynamisch geluid dominant is en op 300 km/h is vastgesteld

LW,0,1,i een referentiegeluidsvermogen is dat wordt bepaald op basis van twee of meer meetpunten voor bronnen op een bekende bronhoogte, bijvoorbeeld op het eerste draaistel

LW,0,2,i een referentiegeluidsvermogen is dat wordt bepaald op basis van twee of meer meetpunten voor bronnen op een bekende bronhoogte, bijvoorbeeld de hoogte van de uitsparing van de stroomafnemer

α1,i een coëfficiënt is die wordt bepaald op basis van twee of meer meetpunten voor bronnen op een bekende bronhoogte, bijvoorbeeld op het eerste draaistel

α2,i een coëfficiënt is die wordt bepaald op basis van twee of meer meetpunten voor bronnen op een bekende bronhoogte, bijvoorbeeld de hoogte van de uitsparing van de stroomafnemer.

Richteffect van de bron

Het horizontale richteffect ΔLW,dir,hor,i in dB wordt in het horizontale vlak gegeven en kan als standaard worden aangenomen een dipool te zijn voor rolgeluid, ►C1  stootgeluid (voegen enz.) ◄ , booggeluid, remmen, ventilatoren en aerodynamische effecten, en wordt voor elke i-de frequentieband als volgt berekend:



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

(2.3.15)

Het verticale richteffect ΔLW,dir,ver,i in dB wordt in het verticale vlak gegeven voor bron A (h = 1), als een functie van de ►C1  middenfrequentie ◄ fc,i van elke i-de frequentieband, en voor – π/2 < ψ < π/2 door:



image

(2.3.16)

Voor bron B (h = 2) voor het aerodynamische effect:



ΔLW,dir,ver,i = 10 × lg(cos2 ψ)

voor ψ < 0

(2.3.17)

ΔLW,dir,ver,i = 0 elders

►C1  Richteffect ΔLdir,ver,i wordt niet in aanmerking genomen bij bron B (h = 2) voor de overige geluidbronnen ◄ , omdat voor deze bronnen in deze positie omni-directionaliteit wordt aangenomen.

2.3.3.    Aanvullende effecten

▼C1

Correctie voor geluid van kunstwerken (bruggen en viaducten)

▼M2

In het geval dat het baanvak zich op een brug bevindt, is het noodzakelijk om het extra geluid dat wordt geproduceerd door de trilling van de brug als gevolg van de excitatie die door de aanwezigheid van de trein wordt veroorzaakt, in aanmerking te nemen. Omdat het niet eenvoudig is om de emissie van de brug als een aanvullende bron te modelleren, gezien de complexe vormen van bruggen, wordt een toename van het rolgeluid gebruikt om het geluid van de brug in aanmerking te nemen. De toename wordt uitsluitend gemodelleerd door een vaste toename van het geluidsvermogen voor elke derde-octaafband toe te voegen. Het geluidsvermogen van alleen het rolgeluid wordt gewijzigd wanneer de correctie in aanmerking wordt genomen, waarbij de nieuwe LW,0,rolling-and-bridge,i in plaats van LW,0,rolling-only,i wordt gebruikt:



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

dB

(2.3.18)

waarbij Cbridge een constante is die afhankelijk is van het type brug, en LW,0,rolling-only,i het rolgeluidsvermogen op de gegeven brug is dat alleen van de eigenschappen van het voertuig en spoor afhankelijk is.

Correctie voor andere spoorgerelateerde geluidsbronnen

Diverse bronnen zoals opslagplaatsen, laad- en losplaatsen, stations, bellen, stationsluidsprekers enz., kunnen aanwezig zijn en houden verband met het spoorgeluid. Deze bronnen worden als bronnen van industrielawaai (vaste geluidsbronnen) behandeld en, indien van toepassing, overeenkomstig het volgende hoofdstuk over industrielawaai gemodelleerd.

2.4.    Industrielawaai

2.4.1.    Bronbeschrijving

Classificatie van brontypen (punt, lijn, diffuus)

De afmetingen van de industriebronnen zijn zeer uiteenlopend. Ze kunnen zowel grote industriële fabrieken als kleine geconcentreerde bronnen zijn, zoals klein gereedschap of fabrieksmachines. Daarom moet voor de specifieke ter beoordeling voorliggende bron een relevante modelleringstechniek worden gebruikt. Afhankelijk van de omvang en de wijze waarop verschillende individuele bronnen zich over een gebied uitstrekken, waarbij elke bron tot hetzelfde industrieterrein behoort, kunnen deze als puntbronnen, ►C1  bronlijnen ◄ of diffuse bronnen worden gemodelleerd. In de praktijk worden de berekeningen van het geluidseffect altijd op puntbronnen gebaseerd, maar verschillende puntbronnen kunnen worden gebruikt om een bijzonder complexe bron weer te geven, die zich hoofdzakelijk over een lijn of gebied uitstrekt.

Aantal en plaats van equivalente geluidsbronnen

De werkelijke geluidsbronnen worden gemodelleerd door middel van equivalente geluidsbronnen die door een of meer puntbronnen worden weergegeven zodat het totale geluidsvermogen van de werkelijke bron overeenkomt met de som van de individuele geluidsvermogens die toe te schrijven zijn aan de verschillende puntbronnen.

De algemene regels die bij de bepaling van het aantal te gebruiken puntbronnen worden toegepast, zijn:

 lijn- of oppervlaktebronnen waar de grootste afmeting minder dan de helft van de afstand tussen de bron en het waarneempunt is, kunnen als individuele puntbronnen worden gemodelleerd;

 bronnen waar de grootste afmeting meer dan de helft van de afstand tussen de bron en het waarneempunt is, moeten als een reeks incoherente puntbronnen in een lijn of als een reeks incoherente puntbronnen over een gebied worden gemodelleerd, zodanig dat voor elk van deze bronnen aan de voorwaarde van de halve afstand wordt voldaan. De verdeling over een gebied kan een verticale verdeling van puntbronnen omvatten;

▼C1

 voor bronnen waarvan de grootste hoogteafmetingen meer dan 2 m bedragen of die vlakbij de grond zijn, moet bijzondere aandacht aan de hoogte van de bron worden besteed. Verdubbeling van het aantal bronnen, door ze alleen in de z-component te herverdelen, leidt niet noodzakelijkerwijs tot aanzienlijk betere resultaten voor deze bron;

 voor elke bron geldt dat een verdubbeling van het aantal bronnen over het brongebied (in alle dimensies) niet noodzakelijkerwijs tot aanzienlijk betere resultaten leidt.

▼M2

Een vaste positie van de equivalente geluidsbronnen is niet mogelijk, gezien het grote aantal configuraties dat een industrieterrein kan hebben. Goede praktijken zijn normaliter van toepassing.

Geluidsvermogensemissie

De volgende informatie omvat de volledige reeks invoergegevens voor berekeningen van geluidsvoortplanting met de methoden die voor geluidskartering wordt gebruikt:

 uitgestraald geluidsvermogensspectrum in octaafbanden,

 bedrijfstijden (overdag, 's avonds, 's nachts, op basis van jaarlijks gemiddelde),

 locatie (coördinaten x, y) en hoogte (z) van de geluidsbron,

 soort bron (punt, lijn, diffuus),

 afmetingen en oriëntatie,

 bedrijfscondities van de bron,

 richteffect van de bron.

Het geluidsvermogen van de puntbron, ►C1  bronlijn ◄ en diffuse bron moet worden gedefinieerd als:

 voor een puntbron, geluidsvermogen LW en richteffect als een functie van de drie orthogonale coördinaten (x, y, z),

 twee soorten ►C1  bronlijnen ◄ kunnen worden gedefinieerd:

▼C1

 bronlijnen die transportbanden, pijpleidingen enz., weergeven, geluidsvermogen per meter lengte LW′ en richteffect als een functie van de twee orthogonale coördinaten op de as van de bronlijn

▼M2

►C1

 

 bronlijnen die rijdende voertuigen weergeven, elk gekoppeld aan geluidsvermogen LW en richteffect als een functie van de twee orthogonale coördinaten op de as van de bronlijn en geluidsvermogen per meter LW′ afgeleid aan de hand van de snelheid en het aantal voertuigen die overdag, 's avonds en 's nachts op die lijn rijden. ◄ De correctie voor de bedrijfsuren die moeten worden toegevoegd aan het geluidsbronvermogen om het gecorrigeerde geluidsvermogen te bepalen dat voor berekeningen over elke tijdsperiode, CW in dB wordt gebruikt, wordt als volgt berekend:

 



image

(2.4.1)

 waarbij:

 

V

de snelheid van het voertuig [km/h] is;

n

het aantal passages van de voertuigen per periode [–] is;

l

de totale lengte van de bron [m] is;

 Voor een diffuse bron, geluidsvermogen per vierkante meter LW/m2 , en geen richteffect (kan horizontaal of verticaal zijn).

De invoer van de bedrijfsuren is essentieel voor de berekening van geluidsniveaus. De bedrijfsuren worden voor de dag-, avond- en nachtperiode gegeven en, indien de voortplanting afwijkende meteorologische categorieën gebruikt die tijdens elke dag-, nacht- en avondperiode zijn gedefinieerd, wordt een verfijnde verdeling van de bedrijfsuren gegeven in deelperioden die congrueren met de verdeling van meteorologische categorieën. Deze informatie berust op een jaarlijks gemiddelde.

De correctie voor de bedrijfsuren, die aan het brongeluidsvermogen wordt toegevoegd om het gecorrigeerde geluidsvermogen te bepalen dat voor de berekeningen over elke tijdsperiode CW in dB wordt gebruikt, wordt als volgt berekend:



image

(2.4.2)

waarbij

T de actieve brontijd per periode is op basis van een jaarlijks gemiddelde situatie, in uren;

T ref de referentieperiode in uren is (bv. dag is 12 uur, avond is 4 uur, nacht is 8 uur).

Voor de dominantere bronnen wordt de correctie van de jaarlijkse gemiddelde bedrijfsuren binnen minstens 0,5 dB tolerantie geschat om een aanvaardbare nauwkeurigheid (die gelijk is aan een onzekerheid van minder dan 10 % in de definitie van de actieve brontijd) te verkrijgen.

Richteffect van de bron

Het richteffect van de bron is nauw verbonden met de positie van de equivalente geluidsbron naast of vlakbij oppervlakken. Omdat de voortplantingsmethode met de ►C1  reflectie ◄ van het nabijgelegen oppervlak en de geluidsabsorptie ervan rekening houdt, is het noodzakelijk om de locatie van de nabijgelegen oppervlakken zorgvuldig in aanmerking te nemen. In het algemeen worden deze twee gevallen altijd onderscheiden:

 brongeluidsvermogen en richteffect worden ten opzichte van een bepaalde werkelijke bron bepaald en gegeven wanneer die zich in vrij veld bevindt (exclusief het terreineffect). Dit is in overeenstemming met de definities met betrekking tot de voortplanting, indien aangenomen wordt dat er zich geen nabijgelegen oppervlak op minder dan 0,01 m van de bron bevindt en dat oppervlakken op een afstand van 0,01 m of meer in de berekening van de voortplanting worden opgenomen;

 brongeluidsvermogen en richteffect worden ten opzichte van een bepaalde werkelijke bron bepaald en gegeven wanneer die in een specifieke locatie is geplaatst, en daarom zijn brongeluidsvermogen en richteffect in feite „equivalent” omdat ze de modellering van het effect van de nabijgelegen oppervlakken bevatten. Dit wordt bepaald in het „half-vrije veld” volgens de definities met betrekking tot de voortplanting. In dit geval worden de gemodelleerde nabijgelegen oppervlakken van de berekening van de voortplanting uitgesloten.

Het richteffect wordt in de berekening uitgedrukt als een factor ΔLW,dir,xyz (x, y, z) die aan het geluidsvermogen wordt toegevoegd om het juiste ►C1  richtingsafhankelijke geluidsvermogen ◄ van een referentiegeluidsbron te verkrijgen, zoals gezien door de geluidsvoortplanting in de gegeven richting. De factor kan worden gegeven als een functie van de richtingsvector gedefinieerd door (x,y,z) met
image . Dit richteffect kan ook worden uitgedrukt door middel van andere coördinatensystemen zoals hoekige coördinatenstelsels.

2.5.    Berekening van geluidsvoortplanting voor weg-, spoor-, industriebronnen

2.5.1.    Omvang en toepasselijkheid van de methode

Dit document omschrijft een methode voor de berekening van de geluidsdemping tijdens de voortplanting ervan buitenshuis. Met de bekende kenmerken van de bron voorspelt deze methode ►C1  het equivalente constante geluidsniveau ◄ op een waarneempunt dat overeenstemt met twee bepaalde soorten van atmosferische omstandigheden:

 voortplantingscondities met neerwaartse breking (positieve verticale gradiënt van effectieve geluidssnelheid) van de bron naar het waarneempunt,

 homogene atmosferische omstandigheden ►C1  (geen verticale gradiënt van effectieve geluidssnelheid) ◄ over het gehele voortplantingsgebied.

►C1  De in dit document beschreven berekeningsmethode is van toepassing voor weg-, spoor- en industriebronnen. ◄ Deze methode is derhalve met name van toepassing op de infrastructuur van wegen en spoorlijnen. Luchtvervoer wordt alleen in het toepassingsgebied van de methode opgenomen voor het lawaai dat tijdens grondoperaties wordt voortgebracht, waarbij de start en landing worden uitgesloten.

Industriële infrastructuren die impulsieve of sterk tonale geluiden voortbrengen zoals beschreven in ISO 1996-2: 2007, vallen niet onder het toepassingsgebied van deze methode.

De berekeningsmethode levert geen resultaten voor voortplantingscondities met opwaartse breking (negatieve verticale gradiënt van de effectieve geluidssnelheid), maar deze condities worden bij de berekening van Lden door homogene condities benaderd.

Voor de berekening van de demping door atmosferische absorptie in het geval van vervoersinfrastructuur, worden de temperatuur en vochtigheid volgens ISO 9613-1:1996 berekend.

De methode levert resultaten per octaafband van 63 Hz tot 8 000 Hz. De berekeningen worden voor elk van de ►C1  middenfrequenties ◄ verricht.

Gedeeltelijke afdekkingen en obstakels die, wanneer gemodelleerd, met meer dan 15° in verhouding tot de verticaal aflopen, blijven buiten het toepassingsgebied van deze berekeningsmethode.

Een enkel scherm wordt als een enkele diffractieberekening berekend, twee of meer schermen in een enkel pad worden als een volgende set van enkele diffracties behandeld door toepassing van de procedure die nader wordt omschreven.

2.5.2.    Gebruikte definities

Alle afstanden, hoogten, afmetingen en vluchthoogten in dit document worden in meter (m) uitgedrukt.

De notatie MN staat voor de afstand in 3 dimensies (3D) tussen de punten M en N, gemeten volgens een rechte lijn die deze punten verbindt.

De notatie ^MN staat voor de lengte van het gekromde pad tussen de punten M en N, in gunstige omstandigheden.

Het is gebruikelijk dat werkelijke hoogten verticaal worden gemeten in een richting loodrecht op het horizontale vlak. Hoogten van punten boven de plaatselijke grond worden aangeduid met h, absolute hoogten van punten en de absolute hoogte van de grond worden aangeduid met de letter H.

Om het werkelijke reliëf van de grond langs een voortplantingspad in aanmerking te nemen, is het begrip „equivalente hoogte” ingevoerd, aangeduid met de letter z. Dit vervangt de werkelijke hoogten in de vergelijkingen van het grondeffect.

De geluidsniveaus, aangeduid met de hoofdletter L, worden uitgedrukt in decibel (dB) per frequentieband wanneer index A wordt weggelaten. De geluidsniveaus in decibel dB(A) krijgen de index A.

De som van de geluidsniveaus als gevolg van wederzijds incoherente bronnen wordt aangeduid met het teken  in overeenstemming met de volgende definitie:



image

(2.5.1)

2.5.3.    Geometrische overwegingen

Segmentatie van de bron

Werkelijke bronnen worden beschreven door een reeks puntbronnen of, in het geval van spoorwegverkeer en wegverkeer, door incoherente ►C1  bronlijnen ◄ . De voortplantingsmethode gaat ervan uit dat lijn- of diffuse bronnen voorafgaand zijn gesplitst om door een aantal equivalente puntbronnen te worden weergegeven. Dit kan bij voorbewerking van de brongegevens zijn opgetreden of in de pathfinder-component van de berekeningssoftware zijn ontstaan. De wijze waarop dit is gebeurd, valt buiten het toepassingsgebied van de onderhavige methode.

Voortplantingspaden

De methode werkt op een geometrisch model dat bestaat uit een reeks verbonden grond- en obstakeloppervlakken. Een verticaal voortplantingspad wordt op een of meerdere verticale vlakken ten opzichte van het horizontale vlak ingezet. Voor trajecten die ►C1  reflecties ◄ op verticale vlakken omvatten die niet orthogonaal op het incidentvlak zijn, wordt daarna een ander verticaal vlak in aanmerking genomen, waaronder het weerkaatste deel van het voortplantingspad. In deze gevallen, waar meerdere verticale vlakken worden gebruikt om het gehele traject van de bron naar het waarneempunt te beschrijven, worden de verticale vlakken vervolgens afgevlakt, net als een uitvouwend Chinees kamerscherm.

Aanmerkelijke hoogten boven de grond

De equivalente hoogten worden verkregen van het gemiddelde grondvlak tussen de bron en het waarneempunt. Dit vervangt de werkelijke grond met een fictief vlak dat het gemiddelde profiel van de grond weergeeft.

image

1

:

Werkelijk reliëf

2

:

Gemiddeld vlak

De equivalente hoogte van een punt is zijn orthogonale hoogte in verhouding tot het gemiddelde grondvlak. De equivalente bronhoogte zs en de equivalente hoogte van het waarneempunt zo kan daarom worden gedefinieerd. De afstand tussen de bron en het waarneempunt geprojecteerd over het gemiddelde grondvlak wordt aangeduid met d p.

▼C1

Als de equivalente hoogte van een punt negatief wordt, d.w.z. als het punt zich onder het gemiddelde grondvlak bevindt, wordt een hoogte van nul aangehouden en dan is het equivalente punt identiek aan zijn eventuele spiegelpunt.

▼M2

Berekening van het gemiddelde grondvlak

In het vlak van het pad kan de topografie (waaronder terrein, heuvels, ►C1  spoortaluds ◄ en andere kunstmatige obstakels, gebouwen,…) aan de hand van een geordende verzameling van afzonderlijke punten (xk, Hk ); k є {1,…,n} worden beschreven. Deze reeks punten definieert een polylijn of, op gelijke wijze, een reeks rechtlijnige segmenten Hk = akx + bk, x є [xk, xk + 1]; k є {1,….n}, waarbij:



left accolade

ak = (Hk + 1 – Hk )/(xk + 1 – xk )

(2.5.2)

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

Het gemiddelde vlak wordt weergegeven door de rechte lijn Z = ax + b; x є [x 1, xn ], die aan de polylijn is aangepast door middel van een benadering van het kleinste kwadraat. De vergelijking van de gemiddelde lijn kan analytisch worden uitgewerkt.

Met behulp van:



left accolade

image

(2.5.3)

image

worden de coëfficiënten van de rechte lijn verkregen door:



left accolade

image

(2.5.4)

image

waarbij segmenten met xk + 1 = xk buiten beschouwing worden gelaten bij de beoordeling van vergelijking 2.5.3.

►C1  Reflectie ◄ door gevels en andere verticale obstakels

▼C1

Bijdragen van reflectie worden in aanmerking genomen door de invoering van spiegelbronnen, zoals hieronder beschreven.

▼M2

2.5.4.    Model voor geluidsvoortplanting

Voor een waarneempunt R worden de berekeningen uitgevoerd in overeenstemming met de volgende stappen:

1. op elk voortplantingspad:

 berekening van de demping in gunstige omstandigheden,

 berekening van de demping in homogene omstandigheden,

 berekening van langdurig geluidsniveau voor elk pad.

2. accumulatie van de langdurige geluidsniveaus voor alle paden die invloed hebben op een specifiek waarneempunt, zodat het totale geluidsniveau op het waarneempunt kan worden berekend.

Opgemerkt wordt dat alleen demping ten gevolge van het grondeffect (Aground ) en diffractie (Adif ) door meteorologische omstandigheden wordt beïnvloed.

2.5.5.    Berekeningsproces

▼C1

Voor een puntbron S van richtingsafhankelijk geluidsvermogen Lw,0,dir en voor een specifieke frequentieband wordt het equivalente constante geluidsniveau op het waarneempunt R in de gegeven atmosferische omstandigheden volgens de onderstaande vergelijkingen verkregen.

▼M2

Geluidsniveau in gunstige omstandigheden ►C1  (LF) ◄ voor een pad (S,R)



LF = LW,0,dir – AF

(2.5.5)

De term AF geeft de totale demping weer langs het voortplantingspad in gunstige omstandigheden, en wordt als volgt uitgesplitst:



LF = Adiv + Aatm + Aboundary,F

(2.5.6)

waarbij

Adiv de demping door ►C1  geometrische divergentie ◄ is;

Aatm de demping door atmosferische absorptie is;

Aboundary,F de demping door de grens van het voortplantingsmedium in gunstige omstandigheden is. De volgende termen kunnen erin vervat zijn:

Aground,F , de demping door de grond in gunstige omstandigheden;

Adif,F , de demping door diffractie in gunstige omstandigheden.

Voor een bepaald pad en bepaalde frequentieband zijn de volgende twee scenario's mogelijk:

 ofwel Aground,F wordt zonder diffractie (Adif,F = 0 dB) en Aboundary,F = Aground,F berekend;

 ofwel Adif,F wordt berekend. Het grondeffect wordt in aanmerking genomen in de Adif,F vergelijking zelf (Aground,F = 0 dB). Dit levert dus Aboundary,F = Adif,F op.

Geluidsniveau in homogene omstandigheden (LH) voor een pad (S,R)

De procedure is volkomen identiek aan het geval van gunstige omstandigheden in het vorige gedeelte.



LH = LW,0,dir – AH

(2.5.7)

De term AH geeft de totale demping weer langs het voortplantingspad in homogene omstandigheden, en wordt als volgt uitgesplitst:



AH = Adiv + Aatm + Aboundary,H

(2.5.8)

waarbij

Adiv de demping door ►C1  geometrische divergentie ◄ is;

Αatm de demping door atmosferische absorptie is;

Aboundary,H de demping door de grens van het voortplantingsmedium in homogene omstandigheden is. De volgende termen kunnen erin vervat zijn:

Aground,H , de demping door de grond in homogene omstandigheden;

Adif,H , de demping door diffractie in homogene omstandigheden;

Voor een bepaald pad en bepaalde frequentieband zijn de volgende twee scenario's mogelijk:

 ofwel Αground,H (Adif,H = 0 dB) wordt zonder diffractie en Aboundary,H = Αground,H berekend;

 ofwel Adif,H (Αground,H = 0 dB) wordt berekend. Het grondeffect wordt in de vergelijking Adif,H zelf in aanmerking genomen. Dit levert dus Aboundary,H = Adif,H op.

Statistische benadering in stedelijke gebieden voor een pad (S,R)

In stedelijke gebieden is een statistische benadering van de berekening van de geluidsvoortplanting achter de eerste lijn gebouwen eveneens toegestaan, mits deze methode naar behoren wordt gedocumenteerd, met inbegrip van relevante informatie over de kwaliteit van de methode. Deze methode kan de berekening van Aboundary,H en Aboundary,F vervangen door een benadering van de totale demping voor het rechtstreekse pad en alle ►C1  reflecties ◄ . De berekening wordt op de gemiddelde dichtheid en gemiddelde hoogte van alle gebouwen in het gebied gebaseerd.

Langdurig geluidsniveau voor een pad (S,R)

Het „langdurige” geluidsniveau langs een pad, uitgaande van een bepaalde puntbron, wordt verkregen uit de logaritmische som van de gewogen geluidsenergie in homogene omstandigheden en de geluidsenergie in gunstige omstandigheden.

Deze geluidsniveaus worden gewogen door het gemiddelde optreedfrequentie p van gunstige omstandigheden in de richting van het pad (S,R):



image

(2.5.9)

NB: De gebeurteniswaarden voor p worden in procenten uitgedrukt. Dus indien de frequentie van optreden 82 % is, krijgt de vergelijking (2.5.9) p = 0,82.

Langdurig geluidsniveau op punt R voor alle paden

Het totale langdurige geluidsniveau op het waarneempunt voor een frequentieband wordt verkregen aan de hand van de energetische optelling van bijdragen van alle N- paden, met inbegrip van alle typen:



image

(2.5.10)

waarbij

n de index van de paden tussen S en R is.

▼C1

Het in aanmerking nemen van reflectie door middel van spiegelbronnen wordt hieronder beschreven. De procentuele frequentie van gunstige omstandigheden bij reflectie van een pad op een verticaal obstakel wordt geacht identiek te zijn aan de frequentie van dat rechtstreekse pad.

▼M2

Als S′ de ►C1  spiegelbron ◄ van S is, wordt het optreedfrequentie p′ van het pad (S′,R) beschouwd als gelijk te zijn aan optreedfrequentie p van het pad (Si,R).

Langdurig geluidsniveau op punt R in decibels A (dBA)

Het totale geluidsniveau in decibels A (dBA) wordt verkregen door de niveaus in elke frequentieband op te tellen:



image

(2.5.11)

waarbij i de index van de frequentieband is. AWC is de A-gewogen correctie volgens de internationale norm IEC 61672-1:2003.

Dit niveau LAeq,LT vormt het eindresultaat, d.w.z. het A-gewogen geluidsdrukniveau over lange termijn op het waarneempunt op een bepaald referentietijdsinterval (bv. dag, avond, nacht of een kortere periode tijdens de dag, avond of nacht).

2.5.6.    Berekening van geluidsvoortplanting voor weg-, spoor-, industriebronnen.

Geometrische divergentie

De demping door geometrische divergentie, Adiv, komt overeen met een vermindering van het geluidsniveau door de voortplantingsafstand. Voor een puntbron in vrij veld wordt de demping in dB verkregen door:



Adiv = 20 × lg(d) + 11

(2.5.12)

▼C1

waarbij d de rechtstreekse schuine afstand in 3D is tussen de bron en het waarneempunt.

▼M2

Atmosferische absorptie

De demping door atmosferische absorptie A atm tijdens voortplanting over een afstand d wordt verkregen in dB door de vergelijking:



Aatm = αatm · d/1 000

(2.5.13)

waarbij

d de rechtstreekse 3D schuine afstand tussen de bron en het waarneempunt is;

▼C1

αatm de coëfficiënt van atmosferische demping in dB/km op de nominale middenfrequentie voor elke frequentieband is, in overeenstemming met ISO 9613-1.

▼M2

De waarden van de αatm coëfficiënt worden gegeven voor een temperatuur van 15 °C, een relatieve luchtvochtigheid van 70 % en een atmosferische druk van 101 325 Pa. ►C1  Zij worden met de nauwkeurige middenfrequenties van de frequentieband berekend. ◄ Deze waarden voldoen aan ISO 9613-1. Het meteorologische gemiddelde op lange termijn wordt gebruikt indien meteorologische gegevens beschikbaar zijn.

Grondeffect

De demping door het grondeffect is hoofdzakelijk het gevolg van de interferentie tussen het weerkaatste geluid en het geluid dat zich rechtstreeks van de bron naar het waarneempunt voortplant. Het is fysiek verbonden aan de akoestische absorptie van de grond waarboven de geluidsgolf zich voortplant. Het is echter ook sterk afhankelijk van atmosferische omstandigheden tijdens voortplanting, omdat straalafbuiging de hoogte van het pad boven de grond wijzigt en de effecten van de grond en het land in de buurt van de bron meer of minder versterkt.

In het geval dat de voortplanting tussen de bron en het waarneempunt door een obstakel in het voortplantingsvlak wordt beïnvloed, wordt het grondeffect aan de kant van bron en het waarneempunt afzonderlijk berekend. In dit geval verwijzen zs en zr naar de equivalente positie van de bron en/of het waarneempunt, zoals aangegeven hieronder waar de berekening van de diffractie Adif wordt gepresenteerd.

Akoestische karakterisering van grond

De akoestische absorptie-eigenschappen van de grond houden voornamelijk verband met zijn porositeit. Compacte grond is in het algemeen weerkaatsend en poreuze grond is absorberend.

Voor operationele berekeningen wordt de akoestische absorptie van een grond weergegeven met een dimensieloze coëfficiënt G, tussen 0 en 1. G is onafhankelijk van de frequentie. Tabel 2.5.a geeft de G-waarden voor de grond in de openlucht. Het gemiddelde van de coëfficiënt G over een pad krijgt in het algemeen waarden tussen 0 en 1.



Tabel 2.5.a

G-waarden voor verschillende soorten grond

Beschrijving

Type

(kPa · s/m2)

G-waarde

Zeer zacht (sneeuw of mosachtig)

A

12,5

1

Zachte bosgrond (kort, dicht heideachtig of dik mos)

B

31,5

1

Niet-compacte, losse grond (veen, gras, losse aarde)

C

80

1

Normale niet-compacte grond (bosbodem, weiden)

D

200

1

Compact land en grind (compacte gazons, parkland)

E

500

0,7

Compacte dichte grond (grindweg, parkeerplaats)

F

2 000

0,3

Harde oppervlakken (veelal normaal asfalt, beton)

G

20 000

0

Zeer harde en dichte oppervlakken (dicht asfalt, beton, water)

H

200 000

0

G path wordt gedefinieerd als de fractie van absorberende grond die over het gehele pad aanwezig is.

Wanneer de bron en het waarneempunt vlakbij elkaar zijn zodat dp ≤ 30(zs + zo ), is het verschil tussen de grondsoort nabij de bron en de grondsoort nabij het waarneempunt te verwaarlozen. Daarom wordt om met deze opmerking rekening te houden de grondfactor Gpath uiteindelijk als volgt gecorrigeerd:

▼C1



G′path = left accolade

image

als dp ≤ 30(zs + zr )

(2.5.14)

Gpath

anders

▼M2

waarbij Gs de grondfactor van het brongebied is. Gs = 0 voor wegplatforms ( 5 ), ►C1  betonplatenspoor ◄ . Gs = 1 voor ballastsporen. Er is geen algemeen antwoord in het geval van industriële bronnen en fabrieken.

▼C1

G kan in verbinding worden gebracht met de stromingsweerstand.

▼M2

image

image

De volgende twee subsecties over berekeningen in homogene en gunstige omstandigheden introduceren de generieke Gw en Gm notaties voor de absorptie van de grond. Tabel 2.5.b geeft het verband tussen deze notaties en de variabelen Gpath en G′path .



Tabel 2.5.b

Verband tussen G en G en (Gpath, G′path)

 

Homogene omstandigheden

Gunstige omstandigheden

Aground

Δground(S,O)

Δground(O,R)

Aground

Δground(S,O)

Δground(O,R)

G

G′path

G path

G

G′path

G path

G′path

Gpath

Berekeningen in homogene omstandigheden

De demping door het grondeffect in homogene omstandigheden wordt berekend op basis van de volgende vergelijkingen:

indien Gpath ≠ 0



image

(2.5.15)

waarbij

image

fm de ►C1  nominale middenfrequentie ◄ is van de frequentieband in kwestie, in Hz, c de snelheid van het geluid in de lucht is, gelijk aan 340 m/s, en Cf wordt bepaald door:



image

(2.5.16)

waarbij de waarden van w worden verkregen door de onderstaande vergelijking:



image

(2.5.17)

Gw kan gelijk zijn aan Gpath of G′path , afhankelijk van het feit of het grondeffect met of zonder diffractie wordt berekend, en volgens de aard van de grond onder de bron (werkelijke of afgebogen bron). Dit wordt in de volgende subsecties vermeld en is in tabel 2.5.b samengevat.



image

(2.5.18)

is de ondergrens van Aground,H .

Voor een pad (Si,R) in homogene omstandigheden zonder diffractie:

Gw = G′path

Gm = G′path

Met diffractie, raadpleeg de sectie over diffractie voor de definities van Gw en Gw.

indien Gpath = 0: Aground,H = – 3 dB

▼C1

De term – 3(1 –

image

) houdt rekening met het feit dat wanneer de bron en het waarneempunt ver van elkaar liggen, het eerste reflectievlak zich niet langer op het platform maar op natuurlijke grond bevindt.

▼M2

Berekening in gunstige omstandigheden

Het grondeffect in gunstige omstandigheden wordt berekend met de vergelijking van Aground,H , mits de volgende wijzigingen worden gemaakt:

Indien Gpath ≠ 0

a) In de vergelijking van Aground,H worden de hoogten z s en z r vervangen door respectievelijk z s + δ z s + δ z T en z r + δ z r + δ z T, waarbij



left accolade

image

(2.5.19)

image

a o = 2 × 10–4 m–1 is het omgekeerde van de kromtestraal

image

b) De ondergrens van Aground,F is afhankelijk van de geometrie van het pad:

▼C1



image

(2.5.20)

▼M2

Indien Gpath = 0

Aground,F, = Aground,F,min

De hoogtecorrecties δ z s en δ z r brengen het effect van de afbuiging van de geluidstralen over. δ z T verdisconteert het effect van de turbulentie.

Gm kan ook gelijk zijn aan of Gpath of G′path , afhankelijk van het feit of het grondeffect met of zonder diffractie wordt berekend, en volgens de aard van de grond onder de bron (werkelijke of afgebogen bron). Dit wordt in de volgende subsecties nader bepaald.

Voor een pad (S i,R) in gunstige omstandigheden zonder diffractie:

Gw = Gpath in vergelijking (2.5.17);

Gm = G′path

Met diffractie, raadpleeg de volgende sectie voor de definities van Gw en Gm .

Diffractie

Gewoonlijk wordt de diffractie aan de bovenkant van elk obstakel op het voortplantingspad onderzocht. Als het pad „hoog genoeg” over de diffractierand loopt, kan Adif = 0 worden vastgesteld en een rechtstreeks zicht worden berekend, met name door de beoordeling van Aground .

In de praktijk wordt voor elke ►C1  middenfrequentie ◄ van de frequentieband het padverschil δ vergeleken met de hoeveelheid – λ/20. Als een obstakel geen diffractie produceert, wat bijvoorbeeld volgens het criterium van Rayleigh wordt bepaald, hoeft Adif niet voor de frequentieband in kwestie te worden berekend. Met andere woorden, in dit geval geldt dat Adif = 0. Anders wordt Adif berekend zoals beschreven in de rest van dit deel. Deze regel geldt in zowel homogene als gunstige omstandigheden, voor zowel enkele als meervoudige diffractie.

Wanneer voor een specifieke frequentieband een berekening volgens de in deze sectie beschreven procedure wordt gemaakt, wordt Aground vastgesteld als gelijk te zijn aan 0 dB voor de berekening van de totale demping. Het grondeffect wordt rechtstreeks in de vergelijking van de algemene diffractieberekening in aanmerking genomen.

De hier voorgestelde vergelijkingen worden gebruikt om de diffractie op dunne schermen, dikke schermen, gebouwen, bermen (natuurlijke of kunstmatige) en door de randen van dijken, ingravingen en viaducten te verwerken.

Wanneer verscheidene diffractie-obstakels op een voortplantingspad worden aangetroffen, worden ze behandeld als een meervoudige diffractie door toepassing van de procedure die in de volgende sectie over de berekening van het padverschil wordt beschreven.

De hier gepresenteerde procedures worden voor de berekening van dempingen in zowel homogene als gunstige omstandigheden gebruikt. Bij de berekening van het padverschil en voor de berekening van de grondeffecten vóór en na diffractie wordt rekening gehouden met straalbuiging.

Algemene beginselen

Figuur 2.5.c illustreert de algemene methode voor berekening van de demping door diffractie. Deze methode is gebaseerd op het opsplitsen van het voortplantingspad in twee delen: het pad van de „bronkant”, gelegen tussen de bron en het diffractiepunt, en het pad van „waarneemkant”, gelegen tussen het diffractiepunt en het waarneempunt.

Het volgende wordt berekend:

 een grondeffect, bronkant, Δ ground(S,O)

 een grondeffect, waarneemkant, Δ ground(O,R)

 en drie diffracties:

 

 tussen de bron S en het waarneempunt R: Δ dif(S,R)

 tussen de ►C1  spiegelbron ◄ S′ en R: Δ dif(S′,R)

 tussen S en de ►C1  spiegelontvanger ◄ R′: Δ dif(S,R′) .

image

1

:

Bronkant

2

:

Waarneemkant

waarbij

S de bron is;

R het waarneempunt is;

S′ de ►C1  spiegelbron ◄ is in verhouding tot het gemiddelde grondvlak aan de bronkant;

R′ de ►C1  spiegelontvanger ◄ is in verhouding tot het gemiddelde grondvlak aan de waarneemkant;

O het diffractiepunt is;

z s de equivalente hoogte is van de bron S in verhouding tot het gemiddelde vlak aan de bronkant;

z o,s de equivalente hoogte is van het diffractiepunt O in verhouding tot het gemiddelde grondvlak aan de bronkant;

z r de equivalente hoogte is van het waarneempunt R in verhouding tot het gemiddelde vlak aan de waarneemkant;

z o,r de equivalente hoogte is van het diffractiepunt O in verhouding tot het gemiddelde grondvlak aan de waarneemkant;

De onregelmatigheid van de grond tussen de bron en het diffractiepunt en tussen het diffractiepunt en het waarneempunt wordt in aanmerking genomen door middel van equivalente hoogten berekend in verhouding tot het gemiddelde grondvlak, eerst de bronkant en vervolgens de waarneemkant (twee gemiddelde grondvlakken), volgens de methode beschreven in de subsectie over aanzienlijke hoogten boven de grond.

Zuivere diffractie

Voor zuivere diffractie, zonder grondeffecten, wordt de demping verkregen door:



Δdif = left accolade

image

als image

(2.5.21)

0

anders

waarbij



Ch = 1

(2.5.22)

λ de golflengte is op de ►C1  nominale middenfrequentie ◄ van de frequentieband in kwestie;

δ het padverschil is tussen het gebogen pad en het rechtstreekse pad (zie de volgende subsectie over de berekening van het padverschil);

C″ een coëfficiënt is die wordt gebruikt om rekening te houden met meervoudige diffracties:

C″ = 1 voor een enkele diffractie.

Voor meervoudige diffractie, indien e de totale afstand langs het pad is, O1 tot O2 + O2 tot O3 + O3 tot O4 van de „elastiekmethode”, (zie figuren 2.5.d en 2.5.f) en als e hoger is dan 0,3 m (anders geldt C″ = 1), wordt deze coëfficiënt gedefinieerd door:



image

(2.5.23)

De waarden van Δdif worden vastgelegd:

 indien Δ dif < 0: Δ dif = 0 dB

 indien Δ dif > 25: Δ dif = 25 dB voor een diffractie op een horizontale rand en alleen op de term Δdif die in de berekening van Adif voorkomt. Deze bovengrens wordt niet toegepast in de Δdif-termen die in de berekening van Δ ground interveniëren, of voor een diffractie op een verticale rand (laterale diffractie) in het geval van kartering van industrielawaai.

Berekening van het padverschil

Het padverschil δ wordt berekend in een verticaal vlak dat de bron en het waarneempunt bevat. Dit is een benadering met betrekking tot het beginsel van Fermat. De benadering blijft hier van toepassing ( ►C1  bronlijnen ◄ ). Het padverschil δ wordt zoals in de volgende figuren berekend, op basis van de aangetroffen situaties.

Homogene omstandigheden

image

Opmerking: voor elke configuratie wordt de uitdrukking van δ gegeven.

Gunstige omstandigheden

image

In gunstige omstandigheden wordt in aanmerking genomen dat de drie gebogen geluidsstralen ►C1  image, image en image  ◄ een identieke kromtestraal Γ hebben, gedefinieerd door:



Γ = max(1 000,8 d)

(2.5.24)

De lengte van de kromming van een geluidsstraal MN wordt in gunstige omstandigheden aangeduid als ^MN. Deze lengte is gelijk aan:



image

(2.5.25)

In beginsel dienen drie scenario's in aanmerking te worden genomen in de berekening van het padverschil in gunstige omstandigheden δF (zie figuur 2.5.e). In de praktijk volstaan twee vergelijkingen:

 als de rechte geluidstraal SR door het obstakel (1e en 2e geval in figuur 2.5.e) wordt gemaskeerd:

 



image

(2.5.26)

 als de rechte geluidstraal SR niet door het obstakel (3e geval in figuur 2.5.e) wordt gemaskeerd:

 



image

(2.5.27)

waarbij A het snijpunt van de rechte geluidstraal SR en het verlengde van het diffractie veroorzakende obstakel is.

Voor de meervoudige diffracties in gunstige omstandigheden:

 bepaal het convexe omhulsel gedefinieerd door de verschillende mogelijke diffractieranden;

 elimineer de diffractieranden die zich niet op de grens van het convexe omhulsel bevinden;

 bereken δF op basis van de lengten van de gebogen geluidsstraal door het gebogen pad in net zo veel gebogen segmenten te verdelen als er nodig zijn (zie figuur 2.5.f)

 



image

(2.5.28)

image

In het scenario dat in figuur 2.5.f wordt afgebeeld, is het padverschil:



image

(2.5.29)

Berekening van de demping Adif

De demping door diffractie, waarbij de grondeffecten aan de bronkant en waarneemkant in aanmerking worden genomen, wordt berekend op basis van de volgende algemene vergelijkingen:



image

(2.5.30)

waarbij

 Δ dif (S, R) is de demping door de diffractie tussen de bron S en het waarneempunt R,

 Δ ground(S,O) de demping is door het grondeffect aan de bronkant, gewogen door de diffractie aan de bronkant. Daarbij wordt er van uitgegaan dat O = O1 in het geval van meervoudige diffracties zoals in figuur 2.5.f,

 Δ ground(O,R) de demping is door het grondeffect aan de waarneemkant, gewogen door de diffractie aan de waarneemkant (zie de volgende subsectie over de berekening van de term Δground(O,R)).

Berekening van de term Δground(S,O)



image

(2.5.31)

waarbij

 A ground(S,O) de demping is door het grondeffect tussen de bron S en het diffractiepunt O. Deze term wordt berekend zoals aangegeven in de vorige subsectie over berekeningen in homogene omstandigheden en in de vorige subsectie over berekening in gunstige omstandigheden, met de volgende hypothesen:

  z r = zo,s ,

  Gpath tussen S en O wordt berekend,

 In homogene omstandigheden: Gw = G′ path in vergelijking (2.5.17), Gm = G′ path in vergelijking (2.5.18),

 in gunstige omstandigheden: Gw = Gpath in vergelijking (2.5.17), Gw = G′ path in vergelijking (2.5.20),

 Δ dif(S′,R) de demping is door de diffractie tussen de ►C1  spiegelbron ◄ S′ en R, berekend als in de vorige subsectie over zuivere diffractie,

 Δ dif (S,R) de demping is door de diffractie tussen S en R, berekend als in subsectie VI.4.4.b.

Berekening van de term Δground(O,R)



image

(2.5.32)

waarbij

 A ground (O,R) de demping is door het grondeffect tussen het diffractiepunt O en het waarneempunt R. Deze term wordt berekend zoals aangegeven in de vorige subsectie over berekening in homogene omstandigheden en in de vorige subsectie over berekening in gunstige omstandigheden, met de volgende hypothesen:

  z s = z o,r

  Gpath wordt berekend tussen O en R.

De correctie G′ path hoeft hier niet in aanmerking te worden genomen omdat de bron in kwestie het diffractiepunt is. Daarom wordt Gpath wel in de berekening van grondeffecten gebruikt, inclusief voor de ondergrensterm van de vergelijking die dan – 3(1 – Gpath ) wordt.

 In homogene omstandigheden Gw = Gpath in vergelijking (2.5.17) en Gm = Gpath in vergelijking (2.5.18),

 In gunstige omstandigheden, Gw = Gpath in vergelijking (2.5.17) en Gm = Gpath in vergelijking (2.5.20),

 Δ dif(S,R′) de demping is door de diffractie tussen S en de ►C1  spiegelontvanger ◄ R′, berekend als in de vorige sectie over zuivere diffractie,

 Δ dif(S,R) is de demping door de diffractie tussen S en R, berekend als in de vorige subsectie over zuivere diffractie.

Scenario's met verticale rand

Vergelijking (2.5.21) kan worden gebruikt voor de berekening van de diffracties op verticale randen (laterale diffracties) in het geval van industrielawaai. In dit geval wordt Adif = Δ dif(S,R) weggenomen en blijft de term Aground behouden. Bovendien worden Aatm en Aground berekend op basis van de totale lengte van het voortplantingspad. Adiv wordt nog steeds berekend vanaf de rechtstreekse afstand d. De vergelijkingen (2.5.8) en (2.5.6) worden respectievelijk:



image

(2.5.33)

image

(2.5.34)

Δ dif wordt wel in homogene omstandigheden in vergelijking (2.5.34) gebruikt.

▼C1

Reflecties op verticale obstakels

▼M2

▼C1

De reflecties op verticale obstakels worden door middel van spiegelbronnen behandeld. Reflecties op gevels van gebouwen en geluidsschermen worden dus op deze wijze behandeld.

▼M2

Een obstakel wordt als verticaal beschouwd indien de helling ervan in verhouding tot de verticaal minder dan 15° is.

Bij de behandeling van ►C1  reflecties ◄ op objecten waarvan de helling ten opzichte van de verticaal meer dan of gelijk aan 15° is, wordt het object buiten beschouwing gelaten.

Obstakels waarvan ten minste één dimensie minder dan 0,5 m is, worden bij de berekening van ►C1  reflectie ◄ buiten beschouwing gelaten, met uitzondering van speciale configuraties ( 6 ).

NB: ►C1  reflecties ◄ op de grond worden hier niet behandeld. Deze worden bij de berekeningen van demping door de grens (grond, diffractie) in aanmerking genomen.

Indien LWS het vermogensniveau van de bron S is, en αr de absorptiecoëfficiënt van het oppervlak van het obstakel is zoals gedefinieerd door EN1793-1:2013, dan is het vermogensniveau van de ►C1  spiegelbron S′: ◄ gelijk aan:



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

(2.5.35)

waarbij 0 ≤ αr < 1

De hierboven beschreven voortplantingsdempingen worden dan op dit pad ( ►C1  spiegelbron ◄ , waarneempunt) als voor een rechtstreeks pad toegepast.

▼C1

▼M2

image

In het geometrische onderzoek van geluidspaden hangt het aandeel van de energie dat door een verticaal obstakel ( ►C1  muur ◄ , gebouw) wordt weerkaatst af van de afstand van het punt waar de straal aankomt tot de bovenste rand van het obstakel. Dit verlies van akoestische energie wanneer de straal wordt weerkaatst, wordt demping door retro-diffractie genoemd.

▼C1

In het geval van mogelijk meerdere reflecties tussen twee verticale wanden wordt ten minste de eerste reflectie in aanmerking genomen.

In het geval van een open tunnelbak (zie bijvoorbeeld figuur 2.5.h) wordt de demping door retro-diffractie toegepast op elke reflectie op de steunmuren.

▼M2

image

▼C1

In deze afbeelding bereikt de geluidsstraal het waarneempunt „door achtereenvolgens doorheen de steunmuren van de open tunnelbak te gaan”, die derhalve met openingen kunnen worden vergeleken.

▼M2

Bij de berekening van voortplanting door een opening is het geluidsveld op het waarneempunt de som van het directe veld en het door de randen van de opening gebogen veld. Dit gebogen veld zorgt voor de continuïteit van de overgang tussen het lichte en het donkere gebied. Wanneer de straal de rand van de opening nadert, wordt het directe veld gedempt. ►C1  De berekening is identiek aan die van de demping door een geluidsscherm in het vrije gebied. ◄

Het padverschil δ′ in verband met elke retro-diffractie is het tegenovergestelde van het padverschil tussen S en R relatief op elke bovenrand O, en dit in een weergave volgens een ingezette dwarsdoorsnede (zie figuur 2.5.i).



δ′ = – (SO + OR – SR)

(2.5.36)

▼C1

▼M2

image

Het „min”-teken van vergelijking (2.5.36) betekent dat het waarneempunt hier in het lichte gebied in aanmerking wordt genomen.

Demping via retro-diffractie Δ retrodif wordt verkregen met behulp van vergelijking (2.5.37), die lijkt op vergelijking (2.5.21) met bewerkte notaties.



Δretrodif = left accolade

image

als image

(2.5.37)

0

anders

▼C1

Deze demping wordt toegepast op de rechtstreekse straal telkens wanneer die „doorheen” een muur of gebouw „gaat” (reflecteert). Het vermogensniveau van de spiegelbron S′ wordt dus:

▼M2



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

(2.5.38)

►C1  In complexe voortplantingsconfiguraties kunnen diffracties tussen reflecties of tussen het waarneempunt en de reflecties bestaan. ◄ In dit geval wordt de retro-diffractie door de wanden geschat door het pad tussen de bron en het eerste diffractiepunt R′ (dat derhalve in vergelijking (2.5.36) als het waarneempunt wordt beschouwd) in aanmerking te nemen. Dit beginsel wordt weergegeven in figuur 2.5.j.

image

▼C1

In het geval van meerdere reflecties worden de reflecties door elke individuele reflectie toegevoegd.

▼M2

2.6.    Algemene bepalingen — vliegtuiglawaai

2.6.1.    Definities en symbolen

Enkele belangrijke termen worden hier beschreven aan de hand van de algemene betekenissen die daaraan in dit document worden toegekend. De lijst is niet uitputtend en alleen vaak gebruikte uitdrukkingen en afkortingen zijn opgenomen. Andere worden beschreven waar zij voor het eerst voorkomen.

De wiskundige symbolen (vermeld na de termen) zijn de belangrijkste symbolen die in vergelijkingen in de hoofdtekst worden gebruikt. Andere symbolen die plaatselijk in zowel de tekst als de aanhangsels worden gebruikt, worden gedefinieerd waar ze worden gebruikt.

De lezer wordt periodiek herinnerd aan de onderlinge verwisselbaarheid van de woorden geluid en lawaai in dit document. Hoewel het woord lawaai gevoelsmatige bijbetekenissen heeft (akoestici definiëren het meestal als „ongewenst geluid”), betekent het op het gebied van de beperking van vliegtuiglawaai gewoonlijk slechts geluid — energie in de lucht die door akoestische golfbewegingen wordt overgebracht. Het symbool → verwijst naar andere in de lijst opgenomen termen.

Termen

A-gewogen geluidsniveau, LA

Fundamentele schaal voor geluids-/lawaainiveau voor het meten van omgevingsgeluid, met inbegrip van dat van vliegtuigen, en waarop de meeste maten voor geluidscontouren zijn gebaseerd.

AIP

Luchtvaartinlichtingenaankondiging (Aeronautical Information Publication)

ANP-databank

De vliegtuiglawaai- en prestatiedatabank in aanhangsel I.

Backbone-grondkoers

Een representatieve of nominale grondkoers die het centrum van een strook banen definieert.

Blootstellingsniveau van eenmalige geluidsgebeurtenissen

Het geluidsniveau van een gebeurtenis als al de geluidsenergie ervan gelijkmatig in een standaardtijdsinterval zou zijn gecomprimeerd, bekend als de → referentieduur.

Cumulatief geluids-/lawaainiveau

Een decibelmeting van het geluid, waargenomen op een punt vlakbij een luchthaven over een bepaalde periode, van vliegtuigverkeer bij normale bedrijfsomstandigheden en vliegbanen. Het wordt berekend door op enige wijze de niveaus van geluids-/lawaaigebeurtenissen die op dat moment optreden, te accumuleren.

Energiefractie, F

Verhouding van geluidsenergie waargenomen van een segment tot energie waargenomen van een oneindige vliegbaan.

Equivalent (continu) geluidsniveau, Leq

Een maat van langdurig geluid. Het niveau van een verondersteld constant geluid dat gedurende een bepaalde periode dezelfde totale energie bevat als het werkelijke variabele geluid.

Etappelengte/reisafstand

Afstand tot de eerste bestemming van een vertrekkend vliegtuig. Dit wordt als een indicator van vliegtuiggewicht beschouwd

Gecorrigeerde netto stuwkracht

Bij de instelling van een bepaald vermogen (bv. EPR of N 1) daalt de netto stuwkracht met luchtdichtheid en dus met de toename van vluchthoogte. Gecorrigeerde netto stuwkracht is de waarde op zeeniveau.

Geïntegreerd geluidsniveau

Anders genoemd → blootstellingsniveau van eenmalige geluidsgebeurtenissen.

Geluid

Door de lucht verzonden energie door middel van (longitudinale) golfbeweging die door het oor waarneembaar is.

Geluidsblootstelling

Een maat van totale immissie van geluidsenergie over een tijdsperiode.

Geluidsblootstellingsniveau, LAE

(Acroniem SEL) Een meeteenheid gestandaardiseerd in ISO 1996-1 of ISO 3891 = A-gewogen blootstellingsniveau van eenmalige geluidsgebeurtenissen gerefereerd aan 1 seconde.

Geluidscontour

Een lijn met een constante waarde van een cumulatief niveau of cumulatieve index van vliegtuiglawaai in de omgeving van een luchthaven.

Geluidsdemping

De afname in geluidssterkte met afstand langs een voortplantingspad. De oorzaken daarvan voor vliegtuiglawaai omvatten sferische golfvoortplanting, atmosferische absorptie en → laterale demping.

Geluidsgerelateerde vermogensparameter

Deze parameter beschrijft of duidt op de voortstuwingskracht voortgebracht door een vliegtuigmotor waarmee akoestische vermogensemissie logischerwijs in verband kan worden gebracht, meestal → gecorrigeerde netto stuwkracht. In de tekst vaak aangeduid als „vermogen” of „vermogensinstelling”.

Geluid-significantie

De bijdrage van een vliegbaansegment is „geluid-significant” indien dat segment het niveau van de geluidsgebeurtenis in belangrijke mate beïnvloedt. Het negeren van segmenten die niet geluid-significant zijn, levert enorme besparingen op het gebied van computerbewerking op.

Geluidsimpact

De schadelijke effecten van lawaai op de waarnemers ervan. Belangrijk is dat gesuggereerd wordt dat geluidsmaten indicatoren van geluidsimpact zijn.

Geluidsmaat

Een uitdrukking die wordt gebruikt om elke hoeveelheid lawaai op de waarneempositie te beschrijven, zij het een eenmalige geluidsgebeurtenis of de accumulatie van lawaai gedurende langere tijd. Er zijn twee maten voor eenmalige geluidsgebeurtenissen: het maximumniveau dat tijdens de gebeurtenis wordt bereikt, of het niveau van geluidsblootstelling, een maat van de totale geluidsenergie bepaald door tijdsintegratie.

Geluidsniveau

Een maat van geluidsenergie uitgedrukt in decibels. Waargenomen geluid wordt gemeten met of zonder „frequentieweging”. Niveaus gemeten met een weging worden vaak → lawaainiveaus genoemd.

Geluidssterkte

De sterkte van geluidsimmissie op een punt, met betrekking tot akoestische energie (en aangeduid door gemeten geluidsniveaus).

Geluid-vermogen-afstand (NPD) verhoudingen/gegevens

Geluidsgebeurtenisniveaus getabelleerd als een functie van afstand onder een vliegtuig in een gelijkmatige horizontale vlucht op een referentiesnelheid in een referentie-atmosfeer, voor elk van een aantal → motorvermogensinstellingen. De gegevens verklaren de gevolgen van geluidsdemping door sferische golfvoortplanting (inverse-kwadratenwet) en atmosferische absorptie. De afstand wordt loodrecht op de vliegbaan en de vleugelas (d.w.z. verticaal onder het vliegtuig in een niet-hellende vlucht) van het vliegtuig gedefinieerd.

Gemiddeld zeeniveau, MSL

De standaardelevatie van het aardoppervlak waaraan de → ISA wordt gerefereerd.

Gewogen equivalent geluidsniveau Leq,W

Een gewijzigde versie van Leq waarin per dagdeel (doorgaans dag, avond en nacht) verschillende wegingen aan lawaai worden toegewezen.

Grondkoers

Verticale projectie van de vliegbaan op het grondvlak.

Grondsnelheid

Snelheid van het vliegtuig ten opzichte van een vast punt op de grond.

Grondvlak

(of nominaal grondvlak) Horizontaal grondoppervlak door het luchthavenreferentiepunt waarop de contouren gewoonlijk worden berekend.

Hoogte

Verticale afstand tussen vliegtuig en het → grondvlak.

Instelling van motorvermogen

De waarde van de → geluidsgerelateerde vermogensparameter die wordt gebruikt voor de bepaling van geluidsemissie uit de NPD-databank.

ISA

Internationale standaardatmosfeer — gedefinieerd door de Internationale Burgerluchtvaartorganisatie (ICAO). Bepaalt de variatie van temperatuur, druk en dichtheid van de lucht met hoogte boven gemiddeld zeeniveau. Gebruikt voor de normalisering van de resultaten van ontwerpberekeningen van vliegtuigen en de analyse van de testgegevens.

Laterale demping

Aanvullende demping van geluid met afstand die toe te rekenen is, direct of indirect, aan de aanwezigheid van het grondoppervlak. Aanzienlijk bij lage elevatiehoeken (van het vliegtuig boven het grondvlak).

Lawaai

Lawaai wordt gedefinieerd als ongewenst geluid. Maar maten zoals A-gewogen geluidsdrukniveau (LA ) en effectief waargenomen geluidssterkte (EPNL) zetten geluidsniveaus in feite om in lawaainiveaus. Ondanks een daaruit voortvloeiend gebrek aan zorgvuldigheid worden de termen geluid en lawaai in dit document, en ook elders, soms door elkaar gebruikt, vooral in combinatie met het woord niveau.

Lawaai-index

Een maat van langdurig of cumulatief geluid die correleert met (d.w.z. als een voorspeller wordt beschouwd van) de effecten ervan op mensen. Kan enige rekening houden met andere factoren naast de sterkte van het geluid (vooral de tijd van de dag). Een voorbeeld is het dag-avond-nacht-niveau LDEN

Lawaainiveau

Een decibelmeting van geluid op een schaal die de geluidssterkte of lawaaibelasting aanduidt. Voor omgevingslawaai van vliegtuigen worden in het algemeen twee schalen gebruikt: A-gewogen geluidsniveau en waargenomen lawaainiveau. Deze schalen passen verschillende wegingsfactoren toe op geluid van verschillende frequenties om menselijke waarneming na te bootsen.

Maximaal lawaai-/geluidsniveau

Het maximale geluidsniveau bereikt tijdens een gebeurtenis.

Netto stuwkracht

De voortstuwende kracht uitgeoefend door een motor op het casco.

Niveau van een geluids-/lawaaigebeurtenis

Een decibelmeting van de beperkte hoeveelheid geluid (of lawaai) waargenomen van een voorbijvliegend vliegtuig → niveau van geluidsblootstelling.

Procedurele stappen

Aanwijzingen met betrekking tot vliegprofiel — stappen omvatten veranderingen van snelheid en/of hoogte.

Profielpunt

Hoogte van het eindpunt van het vliegbaansegment in het verticale vlak boven de grondkoers.

Referentie-atmosfeer

Een tabulatie van geluidsabsorptiewaarden die worden gebruikt om NPD-gegevens te standaardiseren (zie aanhangsel D).

Referentiedag

Een reeks atmosferische omstandigheden aan de hand waarvan ANP-gegevens worden genormaliseerd

Referentieduur

Een nominaal tijdsinterval dat wordt gebruikt om metingen van blootstellingsniveaus van eenmalige geluidsgebeurtenissen te standaardiseren, gelijk aan 1 seconde in het geval van → SEL.

Referentiesnelheid

Grondsnelheid van een vliegtuig waaraan NPD → SEL-gegevens worden genormaliseerd.

Remmen los

Startaanloop

SEL

Niveau van geluidsblootstelling

Som of gemiddelde van decibels

Deze waarden, elders soms ook „energetische” of „logaritmische” (in tegenstelling tot rekenkundige) waarden genoemd, worden gebruikt wanneer het nodig is om de som of het gemiddelde van de onderliggende energetische hoeveelheden te berekenen, bv.

image

Startaanloop, SOR (start of roll)

Het punt op de rolbaan waar een vertrekkend vliegtuig met de start begint. Dit wordt ook „remmen los” genoemd.

Uitgangsniveau van geluidsgebeurtenis

Het geluidsgebeurtenisniveau afgelezen uit een NPD-databank.

Vliegbaan

De baan van een vliegtuig door de lucht, bepaald in drie dimensies, meestal ten opzicht van een oorsprong bij de startaanloop of bij de landingsbaandrempel.

Vliegbaansegment

Het deel van de vliegbaan van een vliegtuig voor geluidsmodellering weergegeven als een rechte lijn van beperkte lengte.

Vliegtuigbeweging

Een aankomst, vertrek of andere activiteit van een vliegtuig die gevolgen heeft voor geluidsblootstelling in de omgeving van een luchthaven.

Vliegtuigconfiguratie

De posities van de neusvleugels, kleppen en landingsgestel.

Vliegtuiglawaai en prestatiegegevens

Gegevens over de akoestische en prestatiekenmerken van verschillende soorten vliegtuigen die het modelleringsproces vereist. Deze gegevens omvatten → NPD (Noise-Power-Distance — geluid-vermogen-afstand)-verhoudingen en informatie waarmee stuwkracht/vermogen van de motor kan worden berekend als een functie van → vluchtconfiguratie. De gegevens worden gewoonlijk geleverd door de fabrikant van het vliegtuig, hoewel het als dat niet mogelijk is soms uit andere bronnen wordt verkregen. Indien er geen gegevens beschikbaar zijn, is het gebruikelijk om het betrokken vliegtuig te beschrijven door de gegevens voor een voldoende soortgelijk vliegtuig aan te passen. Dit wordt vervanging genoemd.

Vluchtconfiguratie

= → Vliegtuigconfiguratie + → vluchtparameters

Vluchthoogte

Hoogte boven gemiddeld zeeniveau.

Vluchtparameters

Vermogensinstelling van vliegtuig, snelheid, hellingshoek en gewicht.

Vluchtprocedure

De volgorde van operationele stappen die de bemanning of het vluchtbeheersingssysteem volgt: uitgedrukt als wijzigingen van vluchtconfiguratie als een functie van afstand langs de grondkoers.

Vluchtprofiel

Variatie van de hoogte van het vliegtuig langs de grondkoers (omvat soms ook wijzigingen van → vluchtconfiguratie) — beschreven door een reeks → profielpunten.

Waarneempunt

Een punt waar het geluid van een bron wordt waargenomen, voornamelijk op een punt op of vlakbij het grondoppervlak.

Waarnemerspunt

Waarneempunt

Werkelijke luchtsnelheid

Werkelijke snelheid van het vliegtuig ten opzichte van de lucht (= grondsnelheid bij windstilte).

Zachte grond

Een akoestisch „zacht”, meestal grasachtig, grondoppervlak dat de meeste luchthavens omringt. Akoestisch harde, d.w.z. sterk weerkaatsende, grondoppervlakken omvatten beton en water. De hierin beschreven geluidscontourmethodologie is van toepassing op zachte grondcondities.

Symbolen

d

Kortste afstand van een waarneempunt tot een vliegbaansegment

dp

Loodrechte afstand van een waarneempunt tot de vliegbaan (schuine afstand)

dλ

Geschaalde afstand

Fn

Werkelijke netto stuwkracht per motor

Fn/δ

Gecorrigeerde netto stuwkracht per motor

h

Hoogte van het vliegtuig (boven gemiddeld zeeniveau)

L

Niveau van geluidsgebeurtenis (schaal niet gedefinieerd)

L(t)

Geluidsniveau op tijd t (schaal niet gedefinieerd)

LA , LA(t)

A-gewogen geluidsdrukniveau (op tijd t), gemeten op de langzame schaal van de geluidsniveaumeter

LAE

(SEL) Niveau van geluidsblootstelling

LAmax

Maximumwaarde van LA(t) tijdens een gebeurtenis

LE

Blootstellingsniveau van eenmalige geluidsgebeurtenissen

LE

Blootstellingsniveau van eenmalige geluidsgebeurtenissen bepaald op basis van de NPD-databank

LEPN

Effectief waargenomen geluidsniveau

Leq

Equivalent (continu) geluidsniveau

Lmax

Maximumwaarde van L(t) tijdens een gebeurtenis

Lmax,seg

Maximumniveau gegenereerd door een segment

Loodrechte afstand van een waarneempunt tot de grondkoers

lg

Logaritme met grondtal 10

N

Aantal segmenten of subsegmenten

NAT

Aantal gebeurtenissen waarbij Lmax een bepaalde drempelwaarde overschrijdt

P

Vermogensparameter in NPD-variabele L(P,d)

Pseg

Vermogensparameter relevant voor een bepaald segment

q

Afstand van het begin van een segment tot het dichtstbijzijnde naderingspunt

R

Straal van de bocht

S

Standaardafwijking

s

Afstand langs grondkoers

sRWY

Lengte van rolbaan

t

Tijd

te

Effectieve duur van eenmalige geluidsgebeurtenissen

t 0

Referentietijd voor geïntegreerd geluidsniveau

V

Grondsnelheid

Vseg

Equivalente grondsnelheid van segment

Vref

Referentiegrondsnelheid waarvoor NPD-gegevens zijn vastgesteld

x,y,z

Plaatselijke coördinaten

x′,y′,z′

Vliegtuigcoördinaten

XARP ,YARP ,ZARP

Positie van het luchthavenreferentiepunt in geografische coördinaten

z

Hoogte van het vliegtuig boven grondvlak/luchthavenreferentiepunt

α

Parameter die wordt gebruikt voor de berekening van de correctie van het eindige segment Δ F

β

Elevatiehoek van het vliegtuig ten opzichte van het grondvlak

ε

Hellingshoek van het vliegtuig

γ

Klim-/daalhoek

φ

Depressiehoek (parameter van lateraal richteffect)

λ

Totale lengte van het segment

ψ

Hoek tussen de richting van de vliegtuigbeweging en de richting naar het waarneempunt

ξ

Vliegtuigkoers, gemeten met de klok mee vanuit het magnetische noorden

Λ(β, )

Lucht-grond laterale demping

Λ(β)

Lucht-grond laterale demping op lange afstand

Γ()

Afstandsfactor laterale demping

Δ

Verandering of correctie van een waarde (zoals in de tekst aangegeven)

Δ F

Correctie van eindig segment

Δ I

Correctie m.b.t. motorinstallatie

Δ i

Weging voor i-de tijd van de dag-periode, dB

Δ rev

Tegengestelde stuwkracht

Δ SOR

Correctie van de startaanloop

Δ V

Correctie van de duur (snelheid)

Indices (onderschrift)

1, 2

Indices die de begin- en eindwaarden van een interval of segment aanduiden

E

Blootstelling

i

Optellingsindex vliegtuigtype/-categorie

j

Optellingsindex grondkoers/subtrack

k

Optellingsindex segment

max

Maximaal

ref

Referentiewaarde

seg

Segment-specifieke waarde

SOR

In verband met startaanloop

TO

Opstijgen

2.6.2.    Kwaliteitskader

Nauwkeurigheid van invoerwaarden

Alle invoerwaarden die het emissieniveau van een bron beïnvloeden, waaronder de positie van de bron, worden bepaald met ten minste de nauwkeurigheid die overeenkomt met een onzekerheid van ± 2dB(A) in het emissieniveau van de bron (waarbij alle andere parameters ongewijzigd blijven).

Gebruik van standaardwaarden

Bij de toepassing van de methode geven de invoergegevens het werkelijke verbruik weer. Er wordt in het algemeen niet uitgegaan van standaardinvoerwaarden of veronderstellingen. Vliegbanen worden bepaald met gebruikmaking van radargegevens, voor zover deze bestaan en van voldoende kwaliteit zijn. Indien aan de verzameling van werkelijke gegevens onevenredig hoge kosten zijn verbonden mogen standaardinvoerwaarden en veronderstellingen worden gebruikt voor gemodelleerde vliegbanen in plaats van vliegbanen die van radargegevens zijn afgeleid.

De kwaliteit van de software die voor de berekeningen wordt gebruikt

Voor de software die voor de berekeningen wordt gebruikt, moet worden bewezen dat aan de hierbij beschreven methoden is voldaan door middel van certificering van resultaten tegen testcases.

2.7.    Vliegtuiglawaai

2.7.1.    Doel en toepassingsgebied van het document

Contourkaarten worden gebruikt om de omvang en grootte van de impact van vliegtuiglawaai in de omgeving van luchthavens aan te duiden. Die impact wordt door de waarden van een bepaalde geluidsmaat of -index aangeduid. Een contour is een lijn waarlangs de indexwaarde constant is. De indexwaarde verenigt op enige wijze alle individuele gebeurtenissen van vliegtuiglawaai die in een bepaalde tijdsperiode plaatsvinden, en wordt gewoonlijk in dagen of maanden gemeten.

Het geluid op punten op de grond dat afkomstig is van vliegtuigen die naar en van een nabijgelegen luchthaven vliegen, is afhankelijk van vele factoren. De belangrijkste hiervan zijn de soorten vliegtuigen en hun aandrijving, het vermogen, de kleppen en de beheersprocedures voor luchtsnelheid die op de vliegtuigen worden gebruikt, de afstanden van de punten in kwestie tot de verschillende vliegbanen, en de lokale topografie en weersomstandigheden. Luchthavenactiviteiten omvatten in het algemeen verschillende soorten vliegtuigen, verschillende vluchtprocedures en een reeks operationele gewichten.

Contouren worden geproduceerd door oppervlakken van plaatselijke geluidsindexwaarden wiskundig te berekenen. Dit document beschrijft in detail de wijze van berekening, op één waarneempunt, van de individuele niveaus van vliegtuiglawaai, elk voor een bepaald type vliegtuig of soort vlucht, waarvan vervolgens op enige wijze het gemiddelde wordt berekend, of die worden geaccumuleerd, om de indexwaarden op dat punt te verkrijgen. Het vereiste oppervlak van indexwaarden wordt geproduceerd door, indien nodig, de berekeningen voor verschillende vliegtuigbewegingen te herhalen, waarbij efficiëntie moet worden gemaximaliseerd door gebeurtenissen uit te sluiten die niet „geluid-significant” zijn (d.w.z. die niet aanmerkelijk aan het totaal bijdragen).

Indien de lawaai-veroorzakende activiteiten in verband met luchthavenexploitatie niet wezenlijk bijdragen aan de totale blootstelling van de bevolking aan vliegtuiglawaai en de bijbehorende geluidscontouren, kunnen zij worden uitgesloten. Deze activiteiten omvatten: helikopters, taxiën, proefdraaien en het gebruik van hulpaggregaten. Dit betekent uiteraard niet dat de impact ervan onbeduidend is en waar deze omstandigheden zich voordoen kan een beoordeling van de bronnen worden ondernomen zoals uiteengezet in punten 2.7.21 en 2.7.22.

2.7.2.    Overzicht van het document

Figuur 2.7.a is een weergave van het proces aan de hand waarvan geluidscontouren worden geproduceerd. Contouren worden voor verschillende doeleinden geproduceerd en ze regelen in het algemeen de vereisten voor bronnen en voorbewerking van invoergegevens. Contouren die historische geluidsimpact beschrijven, kunnen eventueel worden geproduceerd uit feitelijke gegevens van vluchtoperaties, zoals bewegingen, gewichten en door radar gemeten vliegbanen. Contouren die voor toekomstige planning worden gebruikt, steunen noodzakelijkerwijs meer op voorspellingen van verkeer- en vluchtroutes en de prestaties en geluidskenmerken van toekomstige vliegtuigen.

Figuur 2.7.a

Het proces aan de hand waarvan geluidscontouren worden geproduceerd

image

Ongeacht de bron van de vluchtgegevens wordt iedere vliegtuigbeweging, iedere aankomst of ieder vertrek gedefinieerd in termen van de geometrie van de vliegbaan en de geluidsemissie van het vliegtuig dat die baan volgt (bewegingen die in wezen hetzelfde zijn in termen van geluid en vliegbaan worden door eenvoudige vermenigvuldiging opgenomen). De geluidsemissie hangt af van de kenmerken van het vliegtuig, hoofdzakelijk van het vermogen dat de motoren genereren. De aanbevolen methodologie houdt mede in dat de vliegbaan in segmenten wordt opgedeeld. Punten 2.7.3 t/m 2.7.6 geven een overzicht van de elementen van de methodologie en een toelichting op het beginsel van segmentatie waarop zij is gebaseerd, waarbij het waargenomen niveau van de geluidsgebeurtenissen een samenvoeging is van bijdragen van alle „geluid-significante” segmenten van de vliegbaan, die allemaal onafhankelijk van elkaar kunnen worden berekend. Punten 2.7.3 t/m 2.7.6 geven bovendien een overzicht van de vereisten voor de invoergegevens die nodig zijn om een reeks geluidscontouren te produceren. Gedetailleerde specificaties voor de vereiste operationele gegevens worden uiteengezet in aanhangsel A.

De berekeningswijze van de vliegbaansegmenten op basis van voorbewerkte invoergegevens wordt beschreven in punten 2.7.7 t/m 2.7.13. Deze methode omvat toepassingen van de analyse van vluchtprestaties, waarvan de vergelijkingen in aanhangsel B worden beschreven. Vliegbanen zijn onderhevig aan aanzienlijke variabiliteit (dispersie). De door vliegtuigen gevolgde banen hangen af van atmosferische omstandigheden, vliegtuiggewicht, bedrijfsprocedures en door de luchtverkeersleiding opgelegde beperkingen enz. Hiermee wordt rekening gehouden door elke vliegbaan statistisch te beschrijven als een centrale of „backbone”-baan die vergezeld gaat van een reeks gedispergeerde banen. Dit wordt ook toegelicht in punten 2.7.7 t/m 2.7.13 met verwijzing naar aanvullende informatie in aanhangsel C.

Punten 2.7.14 t/m 2.7.19 zetten uiteen welke stappen gevolgd moeten worden bij de berekening van het niveau van één eenmalige geluidsgebeurtenis — het geluid dat op een punt op de grond door één vliegtuigbeweging wordt voortgebracht. Aanhangsel D heeft betrekking op de herberekening van NPD-gegevens voor niet-referentieomstandigheden. Aanhangsel E verklaart de akoestische dipoolbron die in het model wordt gebruikt om geluidsafstraling van vliegbaansegmenten met een eindige lengte te definiëren.

Toepassingen van de gemodelleerde verhoudingen beschreven in hoofdstukken 3 en 4 vereisen, naast de relevante vliegbanen, de correcte geluids- en prestatiegegevens voor het betrokken vliegtuig.

De bepaling van het gebeurtenisniveau van een enkele vluchtbeweging op een enkel waarneempunt is de belangrijkste berekening. Deze moet voor alle vliegtuigbewegingen op elk van de voorgeschreven reeks punten met betrekking tot de verwachte omvang van de vereiste geluidscontouren worden herhaald. Op elk punt worden de gebeurtenisniveaus samengevoegd of wordt op enige wijze een gemiddelde van de gebeurtenisniveaus berekend om een „cumulatief niveau” of geluidsindexwaarde te verkrijgen. Dit deel van het proces wordt beschreven in punten 2.7.20 en 2.7.23 t/m 2.7.25.

Punten 2.7.26 t/m 2.7.28 geven een samenvatting van de opties en vereisten om geluidscontouren bij reeksen geluidsindexwaarden te passen. Zij geven richtlijnen voor de productie en nabewerking van contouren.

2.7.3.    Het concept van segmentatie

Voor elk bepaald vliegtuig bevat de databank uitgangswaarden voor geluid-vermogen-afstand (NPD)-verhoudingen. Deze bepalen voor gelijkmatige rechte vluchten op een referentiesnelheid in bepaalde atmosferische referentieomstandigheden en bij een bepaalde vluchtconfiguratie, de waargenomen geluidsgebeurtenisniveaus, zowel maximaal als tijdsgeïntegreerd, onmiddellijk onder het vliegtuig ( 7 ) als een functie van afstand. Voor geluidsmodellering wordt het uiterst belangrijke voortstuwingsvermogen weergegeven door een geluidsgerelateerde vermogensparameter (meestal gecorrigeerde netto stuwkracht). De uitgangsniveaus van geluidsgebeurtenissen, vastgesteld op basis van de databank, worden aangepast om, ten eerste, verschillen tussen werkelijke (d.w.z. gemodelleerde) en atmosferische referentieomstandigheden en (in het geval van niveaus van geluidsblootstelling) vliegtuigsnelheid te verklaren en, ten tweede, om voor waarneempunten die zich niet rechtstreeks onder het vliegtuig bevinden de verschillen tussen neerwaarts en lateraal afgestraald lawaai te verklaren. Dit laatste verschil is het gevolg van lateraal richteffect (effecten van de motorinstallatie) en laterale demping. De gebeurtenisniveaus die op die manier zijn afgesteld, zijn echter nog steeds alleen van toepassing op het totale geluid van het vliegtuig in een gelijkmatige horizontale vlucht.

Segmentatie is het proces waarbij het aanbevolen geluidscontourmodel het oneindige pad de NPD- en laterale gegevens bewerkt om het geluid te berekenen dat een waarneempunt van een niet-uniforme vliegbaan ontvangt, d.w.z. een vliegbaan waarlangs de vluchtconfiguratie van het vliegtuig varieert. Ten behoeve van de berekening van het geluidsniveau van een vliegtuigbeweging wordt de vliegbaan weergegeven door een reeks opeenvolgende lineaire segmenten, waarvan elk segment kan worden beschouwd als een eindig deel van een oneindig pad waarvoor een NPD en de laterale aanpassingen bekend zijn. Het maximumniveau van de gebeurtenis is eenvoudigweg de grootste van de afzonderlijke segmentwaarden. Het tijdsgeïntegreerde niveau van de totale geluidsgebeurtenis wordt berekend door de optelling van het geluid dat is ontvangen van een voldoende aantal segmenten, d.w.z. die segmenten die een belangrijke bijdrage aan de totale geluidsgebeurtenis leveren.

De methode voor de schatting van de hoeveelheid geluid die één eindig segment aan het geïntegreerde gebeurtenisniveau bijdraagt, is zuiver empirisch. De energiefractie F — het segment geluid uitgedrukt als een percentage van het geluid van de totale oneindige baan — wordt beschreven door een vrij eenvoudige uitdrukking die voorziet in het longitudinale richteffect van vliegtuiglawaai en het „zicht” van het waarneempunt op het segment. Een van de redenen waarom een eenvoudige empirische methode in het algemeen voldoende is, is dat het meeste geluid in de regel afkomstig is van het dichtstbijzijnde, meestal aangrenzende segment — waarvoor het dichtstbijzijnde naderingspunt (CPA) tot het waarneempunt binnen het segment (niet op een van de uiteinden) ligt. Dit betekent dat schattingen van het geluid van niet-aangrenzende segmenten in toenemende mate benaderingen kunnen zijn als ze verder van het waarneempunt gaan, zonder de nauwkeurigheid ervan aanmerkelijk in gevaar te brengen.

2.7.4.    Vliegbanen: Banen en profielen

In het kader van modellering is een vliegbaan (of traject) een volledige beschrijving van de beweging van het vliegtuig in ruimte en tijd ( 8 ). Samen met het voortstuwingsvermogen (of een andere geluidsgerelateerde vermogensparameter) is dit de informatie die nodig is voor de berekening van het voortgebrachte geluid. De grondkoers is de verticale projectie van de vliegbaan op vlakke grond. Dit wordt gecombineerd met het verticale vluchtprofiel om de driedimensionale vliegbaan samen te stellen. Segmentatiemodellering vereist dat de vliegbaan van elke vliegtuigbeweging door een reeks opeenvolgende rechtlijnige segmenten wordt omschreven. De wijze waarop de segmentatie wordt uitgevoerd, wordt bepaald door een behoefte om nauwkeurigheid en efficiëntie in evenwicht te houden. Dit is nodig om de werkelijke gebogen vliegbaan voldoende te benaderen en de computerberekeningen en gegevenseisen toch minimaal te houden. Elk segment moet door de geometrische coördinaten van de eindpunten ervan en de bijbehorende parameters van snelheid en motorvermogen van het vliegtuig (waarvan geluidsemissie afhankelijk is) worden bepaald. Vliegbanen en motorvermogen kunnen op verschillende manieren worden bepaald. De belangrijkste omvatten a) synthese van een reeks procedurele stappen en b) analyse van gemeten vluchtprofielgegevens.

Synthese van de vliegbaan a) vereist kennis van (of veronderstellingen over) grondkoersen en hun laterale dispersies, gewicht van het vliegtuig, snelheid, klep- en stuwkrachtbeheerprocedures, hoogte van de luchthaven en wind- en lucht temperatuur. De vergelijkingen voor de berekening van het vluchtprofiel aan de hand van de vereiste stuwkracht- en aerodynamische parameters worden vermeld in aanhangsel B. Elke vergelijking bevat coëfficiënten (en/of constanten) die zijn gebaseerd op empirische gegevens voor elk bepaald type vliegtuig. De vergelijkingen van aerodynamische prestatie in aanhangsel B maken het mogelijk om elke redelijke combinatie van operationeel vliegtuiggewicht en vluchtprocedure, met inbegrip van verschillende bruto startgewichten, in aanmerking te nemen.

Analyse van gemeten gegevens b), bv. uit vluchtrecorders, radar of andere volgapparatuur van vliegtuigen, omvat „reverse engineering”, in feite een omkering van het syntheseproces a). In plaats van een schatting te maken van de statussen van het vliegtuig en de aandrijving aan de uiteinden van de vluchtsegmenten door de effecten van de stuwkracht en aerodynamische krachten op het casco te integreren, wordt een schatting van de krachten gemaakt door de veranderingen van hoogte en snelheid van het casco te differentiëren. Procedures voor de verwerking van de vliegbaaninformatie worden beschreven in punt 2.7.12.

In een ultieme toepassing voor geluidsmodellering kan elke individuele vlucht, in theorie, onafhankelijk worden weergegeven. Dit zou garanderen dat nauwkeurig rekening wordt gehouden met de ruimtelijke dispersie van vliegbanen, die zeer omvangrijk kan zijn. Om de gegevensvoorbereiding en computertijd binnen redelijke perken te houden, is het echter gebruikelijk om vliegbaanstroken weer te geven door een klein aantal lateraal verplaatste „subtracks”. (Verticale dispersie wordt meestal voldoende weergegeven door rekening te houden met de effecten van verschillende vliegtuiggewichten op de verticale profielen.)

2.7.5.    Vliegtuiglawaai en -prestaties

De ANP-databank in aanhangsel I heeft betrekking op de meeste bestaande soorten vliegtuigen. De soorten of varianten van vliegtuigen waarvoor gegevens nog niet zijn opgenomen, kunnen het beste worden weergegeven door gegevens voor andere, vaak vergelijkbare, vermelde vliegtuigen.

De ANP-databank bevat standaard „procedurele stappen” om de samenstelling van vluchtprofielen mogelijk te maken voor ten minste één gemeenschappelijke procedure voor geluidsbeperking bij het opstijgen. Recentere databankgegevens hebben betrekking op twee verschillende procedures voor geluidsbeperking bij het opstijgen.

2.7.6.    Luchthaven- en vliegtuigactiviteiten

Gegevens van specifieke gevallen voor de berekening van de geluidscontouren voor een bepaald scenario van een luchthaven omvatten de volgende onderdelen.

Algemene luchthavengegevens

 Het luchthavenreferentiepunt (om de locatie van de luchthaven in relevante geografische coördinaten te bepalen). Het referentiepunt wordt vastgesteld als de oorsprong van het plaatselijke cartesiaanse coördinatenstelsel dat door de berekeningsprocedure wordt gebruikt.

 De referentiehoogte van de luchthaven (= hoogte van het luchthavenreferentiepunt). Dit is de hoogte van het nominale grondvlak waarop, bij afwezigheid van topografische correcties, de geluidscontouren worden gedefinieerd.

 Gemiddelde meteorologische parameters op of vlakbij het luchthavenreferentiepunt (temperatuur, relatieve vochtigheid, gemiddelde windsnelheid en windrichting).

Gegevens van de rolbaan

Voor elke rolbaan:

 aanduiding van de rolbaan;

 referentiepunt van de rolbaan (midden van de rolbaan uitgedrukt in plaatselijke coördinaten);

 lengte, richting en gemiddelde gradiënt van de rolbaan;

 locatie van de start- en landingsbaandrempel ( 9 ).

Grondkoersgegevens

De grondkoersen van een vliegtuig worden beschreven door een reeks coördinaten in het (horizontale) grondvlak. De bron van de grondkoersgegevens hangt af van de beschikbaarheid van relevante radargegevens. Als ze beschikbaar zijn, worden een betrouwbare backbone-baan en geschikte bijbehorende (gedispergeerde) subtracks opgesteld aan de hand van een statistische analyse van de gegevens. Als ze niet beschikbaar zijn, worden backbone-banen meestal samengesteld uit relevante procedurele gegevens, bv. met behulp van de standaard instrumentvertrekprocedures van luchtvaartinlichtingenaankondigingen. Deze conventionele beschrijving omvat de volgende informatie:

 aanduiding van de rolbaan waarvan de baan afkomstig is,

 beschrijving van het beginpunt van de baan (start- of landingsbaandrempel),

 lengte van segmenten (voor bochten, straal en verandering van richting);

Dit is de informatie die minimaal vereist is om de centrale baan (backbone) te bepalen. Gemiddelde geluidsniveaus, berekend op de veronderstelling dat vliegtuigen de nominale routes nauwkeurig volgen, kunnen echter onderhevig zijn aan plaatselijke fouten van verscheidene decibels. Daarom wordt laterale dispersie weergegeven, en is de volgende aanvullende informatie nodig:

 breedte van de strook (of andere dispersiestatistiek) aan het eind van elk segment,

 aantal subtracks,

 verdeling van bewegingen loodrecht op de backbone-baan.

Luchtverkeersgegevens

Luchtverkeersgegevens omvatten

 de periode waarop de gegevens betrekking hebben, en

 het aantal bewegingen (aankomst of vertrek) van elk type vliegtuig op elke vliegbaan, onderverdeeld in 1) de tijd van de dag in overeenstemming met bepaalde geluidsdescriptoren, 2) voor vertrek, operationele gewichten of etappelengten en 3), indien nodig, operationele procedures.

De meeste geluidsdescriptoren vereisen dat gebeurtenissen (d.w.z. vliegtuigbewegingen) worden gedefinieerd als gemiddelde dagelijkse waarden gedurende bepaalde perioden van de dag (d.w.z. dag, avond en nacht). Zie punten 2.7.23 t/m 2.7.25.

Topografische gegevens

Meestal is het terrein in de omgeving van luchthavens relatief vlak. Maar dit is niet altijd het geval en soms kan het nodig zijn om variaties in terreinhoogte ten opzichte van de referentiehoogte van de luchthaven in aanmerking te nemen. Het effect van terreinhoogte kan vooral van belang zijn in de buurt van het naderingspad, waar het vliegtuig op een relatief lage vlieghoogte actief is.

Terreinhoogtegegevens worden gewoonlijk als een reeks (x,y,z)-coördinaten voor een rechthoekig raster met een bepaalde maaswijdte geleverd. De parameters van het hoogteraster zullen waarschijnlijk echter verschillen van die van het raster dat voor de geluidsberekening wordt gebruikt. Indien dit het geval is, kan lineaire interpolatie worden gebruikt om een schatting van de relevante z-coördinaten in het laatstgenoemde te maken.

Een uitgebreide analyse van de effecten van bijzonder ongelijkmatige grond op geluidsvoortplanting is complex en valt buiten het toepassingsgebied van deze methode. Matige ongelijkmatigheid kan in aanmerking worden genomen door uit te gaan van „pseudo-vlakke” grond, d.w.z. door op elk waarneempunt het vlakke grondvlak eenvoudigweg te verhogen of te verlagen naar de plaatselijke grondhoogte (ten opzichte van het referentiegrondvlak) (zie punt 2.7.4).

Referentieomstandigheden

De internationale Aircraft Noise and Performance (ANP)-gegevens zijn genormaliseerd aan standaard referentieomstandigheden die op grote schaal worden gebruikt voor luchthavengeluidsonderzoeken (zie aanhangsel D).

1.

Luchtdruk : 101,325 kPa (1 013,25 mb)

2.

Atmosferische absorptie : Dempingswaarden vermeld in tabel D-1 van aanhangsel D

3.

Neerslag : Geen

4.

Windsnelheid : Minder dan 8 m/s (15 knopen)

5.

Grondsnelheid : 160 knopen

6.

Plaatselijk terrein : Vlakke, zachte grond zonder grote structuren of andere weerkaatsende objecten binnen enkele kilometers van de grondkoersen van vliegtuigen.

Gestandaardiseerde vliegtuiggeluidsmetingen worden 1,2 m boven het grondvlak verricht. Hier hoeft evenwel niet speciaal rekening mee worden gehouden omdat voor modelleringsdoeleinden kan worden aangenomen dat gebeurtenisniveaus relatief ongevoelig zijn voor de hoogte van het waarneempunt ( 10 ).

Vergelijkingen van geschatte en gemeten luchthavenlawaainiveaus wijzen erop dat kan worden aangenomen dat de NPD-gegevens van toepassing zijn wanneer de gemiddelde omstandigheden in de buurt van het oppervlak binnen het volgende kader liggen:

 luchttemperatuur minder dan 30 °C,

 product van luchttemperatuur (°C) en relatieve vochtigheid (procent) meer dan 500,

 windsnelheid minder dan 8 meter per seconde (15 knopen).

Dit kader wordt verondersteld de omstandigheden te omvatten die bij de meeste van de grootste luchthavens van de wereld worden aangetroffen. Aanhangsel D biedt een methode voor het omzetten van NPD-gegevens naar gemiddelde, plaatselijke omstandigheden die daarbuiten vallen, maar in extreme gevallen wordt aangeraden de fabrikant van het desbetreffende vliegtuig te raadplegen.

1.

Hoogte van rolbaan : gemiddeld zeeniveau

2.

Luchttemperatuur : 15 °C

3.

Bruto startgewicht : zoals gedefinieerd als een functie van de etappelengte in de ANP-databank

4.

Bruto landingsgewicht : 90 procent van het maximale bruto landingsgewicht

5.

Stuwkracht leverende motoren : alle

Hoewel de ANP-, aerodynamische en motorgegevens op deze omstandigheden zijn gebaseerd, kunnen zij tabellarisch voor niet-referentie rolbaanhoogten en gemiddelde luchttemperaturen in ECAC-staten worden gebruikt zonder de nauwkeurigheid van de berekende contouren van het cumulatieve gemiddelde geluidsniveau aanmerkelijk te beïnvloeden (zie aanhangsel B).

De ANP-databank tabelleert aerodynamische gegevens voor de bruto start- en landingsgewichten vermeld in de punten 3 en 4 hierboven. Hoewel het niet nodig is om de aerodynamische gegevens voor cumulatieve geluidsberekeningen voor andere brutogewichten aan te passen, wordt de berekening van de vluchtprofielen bij start en klimmen, met behulp van de in aanhangsel B beschreven procedures, op de relevante operationele bruto startgewichten gebaseerd.

2.7.7.    Beschrijving van de vliegbaan

Het geluidsmodel vereist dat alle verschillende vliegtuigbewegingen worden beschreven aan de hand van de driedimensionale vliegbaan en het variërende motorvermogen en de snelheid erlangs. In de regel vertegenwoordigt één gemodelleerde beweging een deelverzameling van het totale luchthavenverkeer, bv. een aantal (hypothetische) identieke bewegingen met hetzelfde vliegtuigtype, gewicht en operationele procedure op één grondkoers. Die koers kan zelf een van verscheidene gedispergeerde „subtracks” zijn die worden gebruikt voor het modelleren van wat in feite een strook banen is die één gemarkeerde route volgen. De grondkoersstroken, de verticale profielen en de operationele parameters van het vliegtuig worden alle bepaald op basis van de scenario-invoergegevens, in samenhang met de vliegtuiggegevens uit de ANP-databank.

De geluid-vermogen-afstand-gegevens (in de ANP-databank) definiëren geluid van vliegtuigen die geïdealiseerde horizontale vliegbanen van oneindige lengte op constante snelheid en constant vermogen vliegen. Voor aanpassing van deze gegevens aan vliegbanen van het naderingsgebied die worden gekenmerkt door veelvuldige veranderingen van vermogen en snelheid, wordt elke baan opgesplitst in eindige rechtlijnige segmenten. De geluidsbijdragen van elk van hen worden vervolgens op het waarneempunt bij elkaar opgeteld.

2.7.8.    Verhoudingen tussen vliegbaan en vluchtconfiguratie

De driedimensionale vliegbaan van een vliegtuigbeweging bepaalt de geometrische aspecten van geluidsafstraling en -voortplanting tussen vliegtuig en waarneempunt. Bij een bepaald vliegtuiggewicht en bepaalde atmosferische omstandigheden wordt de vliegbaan volledig bepaald door de volgorde van vermogen-, klep- en hoogtewijzigingen die de piloot (of het automatische vluchtbeheerssysteem) toepast om de routes te volgen en de door de ATC bepaalde hoogten en snelheden te handhaven, overeenkomstig de standaardbedrijfsprocedures van de vliegtuigexploitant. Deze instructies en handelingen verdelen de vliegbaan in duidelijke fasen die natuurlijke segmenten vormen. In het horizontale vlak betreffen ze rechte etappen, gespecificeerd als een afstand tot de volgende bocht, en bochten, bepaald door straal en koerswijziging. In het verticale vlak worden segmenten gedefinieerd door de tijd en/of de afstand die nodig is om de vereiste wijzigingen van de voorwaartse snelheid en/of hoogte bij bepaalde vermogens- en klepinstellingen te bereiken. De overeenkomstige verticale coördinaten worden vaak aangeduid als profielpunten.

Voor geluidsmodellering wordt vliegbaaninformatie geproduceerd door synthese van een reeks procedurele stappen (d.w.z. stappen die door de piloot worden gevolgd) of door analyse van radargegevens — fysieke metingen van feitelijk gevlogen vliegbanen. Welke methode ook wordt gebruikt, zowel horizontale als verticale vormen van de vliegbaan worden tot gesegmenteerde vormen herleid. De horizontale vorm (d.w.z. de tweedimensionale projectie ervan op de grond) is de grondkoers bepaald door de aan- of afvliegkoersen. De verticale vorm, verkregen door de profielpunten, en de bijbehorende vluchtparameters snelheid, hellingshoek en vermogensinstelling bepalen samen het vluchtprofiel dat afhangt van de vluchtprocedure die doorgaans door de fabrikant en/of exploitant van het vliegtuig wordt voorgeschreven. De vliegbaan wordt samengesteld door het tweedimensionale vluchtprofiel samen te voegen met de tweedimensionale grondkoers om een reeks driedimensionale vliegbaansegmenten te vormen.

Men mag niet vergeten dat voor een bepaalde reeks procedurele stappen het profiel afhankelijk is van de grondkoers, bv. met dezelfde stuwkracht en snelheid is de klimsnelheid van het vliegtuig lager in bochten dan in een rechte vlucht. Hoewel dit richtsnoer uiteenzet hoe deze afhankelijkheid in aanmerking moet worden genomen, moet worden erkend dat dit meestal gepaard gaat met hoge overheadkosten voor de berekening ervan, en gebruikers kunnen verkiezen aan te nemen dat, voor geluidsmodellering, het vluchtprofiel en de grondkoers als onafhankelijke entiteiten behandeld kunnen worden, d.w.z. dat het klimprofiel niet door eventuele bochten wordt beïnvloed. Het is echter belangrijk om veranderingen van de hellingshoek te bepalen die door bochten worden vereist, omdat ze belangrijke gevolgen hebben voor het richtingseffect van geluidsemissie.

Het geluid dat afkomstig is van een vliegbaansegment is afhankelijk van de geometrie van het segment ten opzichte van het waarneempunt en de vluchtconfiguratie van het vliegtuig. Deze staan echter met elkaar in verband. Een wijziging in de ene veroorzaakt een wijziging in de andere, en het is nodig ervoor te zorgen dat op alle punten op de baan de configuratie van het vliegtuig overeenstemt met zijn beweging langs de baan.

In een vliegbaansynthese, d.w.z. bij de samenstelling van een vliegbaan aan de hand van een reeks „procedurele stappen” die de selectie door de piloot van motorvermogen, hoek van de klep en versnelling/verticale snelheid beschrijven, is het de beweging die berekend moet worden. In een vliegbaananalyse is het omgekeerde het geval: de motorvermogensinstellingen moeten worden geschat aan de hand van de geobserveerde beweging van het vliegtuig, zoals bepaald op basis van radargegevens of soms, bij speciale studies, van gegevens van vluchtrecorders (hoewel in het laatste geval het motorvermogen meestal onderdeel van de gegevens is). In beide gevallen moeten de coördinaten en vluchtparameters op alle segment-eindpunten in de berekening van het geluid worden ingevoerd.

Aanhangsel B toont de vergelijkingen die de krachten die op een vliegtuig worden uitgeoefend relateren aan zijn beweging, en legt uit hoe deze worden opgelost om de eigenschappen te definiëren van de segmenten waaruit de vliegbanen zijn samengesteld. De verschillende soorten segmenten (en de secties van aanhangsel B die daarop betrekking hebben) zijn startaanloop (B5), klimmen met constante snelheid (B6), vermindering van vermogen (B7), versnellen van de klimsnelheid en intrekken van de klep (B8), versnelling van klimsnelheid na het intrekken van de klep (B9), dalen en vertragen (B10) en definitieve landingsnadering (B11).

Het is onvermijdelijk dat praktische modellering verschillende maten van vereenvoudiging omvat. De behoefte hieraan hangt af van de aard van de toepassing, het belang van de resultaten en de beschikbare middelen. Een algemene vereenvoudigende veronderstelling, zelfs in de meest uitgebreide toepassingen, is dat wanneer vliegbaandispersie in aanmerking wordt genomen, de vluchtprofielen en -configuraties op alle subtracks dezelfde zijn als die op de backbone-baan. Omdat ten minste 6 subtracks worden gebruikt (zie punt 2.7.11), levert dit een enorme vermindering van computerberekeningen op, in ruil voor een uiterst klein verlies van precisie.

2.7.9.    Bronnen van vliegbaangegevens

Radargegevens

Hoewel vluchtrecorders gegevens van zeer hoge kwaliteit kunnen opleveren, zijn ze moeilijk te verkrijgen voor geluidsmodellering en worden radargegevens beschouwd als de meest toegankelijke bronnen van informatie over de werkelijke vliegbanen die op luchthavens worden gevlogen ( 11 ). Omdat er meestal radargegevens van monitoringsystemen voor luchthavenlawaai en vliegbanen beschikbaar zijn, worden ze nu steeds vaker voor geluidmodellering gebruikt.

Secundaire radars geven de vliegbaan van een vliegtuig weer als een opeenvolging van positionele coördinaten op intervallen die gelijk zijn aan de omwentelingstijd van de radarscanner, meestal ongeveer 4 seconden. De positie van het vliegtuig boven de grond wordt bepaald in poolcoördinaten — bereik en azimut — van de teruggekaatste radar (hoewel het monitoringsysteem deze gewoonlijk omzet in cartesiaanse coördinaten). De hoogte ervan ( 12 ) wordt gemeten aan de hand van de hoogtemeter van het vliegtuig en naar de ATC-computer gezonden door een door radar geactiveerde transponder. Inherente positionele fouten door radio-interferentie en beperkte dataresolutie zijn aanzienlijk (hoewel irrelevant voor de beoogde doeleinden van luchtverkeersleiding). Indien de vliegbaan van een specifieke vliegtuigbeweging wordt gevraagd, is het derhalve nodig om de gegevens met behulp van een relevante curve-fitting techniek te effenen. Voor geluidmodellering is de gebruikelijke vereiste echter een statistische beschrijving van een strook vliegbanen, bv. voor alle bewegingen op een route of voor alleen die van een specifiek type vliegtuig. Hier kunnen de meetfouten in verband met de relevante statistieken tot een te verwaarlozen hoeveelheid worden gereduceerd door de processen die gemiddelden berekenen.

Procedurele stappen

In veel gevallen is niet mogelijk om vliegbanen op basis van radargegevens te modelleren, omdat de nodige middelen niet beschikbaar zijn of omdat het scenario een toekomstig scenario betreft waarvoor geen relevante radargegevens beschikbaar zijn.

Bij het ontbreken van radargegevens, of wanneer het gebruik ervan niet geschikt is, moet een schatting worden gemaakt van de vliegbanen op basis van operationele richtsnoeren, bijvoorbeeld instructies aan de bemanning via AIP's en vliegtuighandboeken, die hier procedurele stappen worden genoemd. Advies inzake interpretatie van dit materiaal moet zo nodig bij de luchtverkeersleidingsautoriteiten en de vliegtuigexploitanten worden aangevraagd.

2.7.10.    Coördinatenstelsels

Het plaatselijke coördinatenstelsel

Het plaatselijke coördinatenstelsel (x,y,z) is cartesiaans en heeft zijn oorsprong (0,0,0) op het luchthavenreferentiepunt (XARP,YARP,ZARP ), waarbij ZARP de referentiehoogte van de luchthaven is en z = 0 het nominale grondvlak bepaalt waarop de contouren gewoonlijk worden berekend. De vliegtuigkoers ξ in het xy-vlak wordt met de klok mee vanuit het magnetische noorden gemeten (zie figuur 2.7.b). Alle waarneemlocaties, het fundamentele berekeningsraster en de geluidscontourpunten worden in plaatselijke coördinaten uitgedrukt ( 13 ).

image

Het vaste grondkoerscoördinatenstelsel

Deze coördinaat is specifiek voor elke grondkoers en geeft de afstand s weer gemeten langs de koers in de vliegrichting. Voor vertrekkoersen wordt s vanaf de startaanloop en voor naderingskoersen vanaf de landingsbaandrempel gemeten. Bijgevolg is s negatief in gebieden

 achter de startaanloop voor vertrekken, en

 gebieden vóór het passeren van de landingsbaandrempel voor naderingen.

Operationele vluchtparameters zoals hoogte, snelheid en vermogensinstelling worden uitgedrukt als functies van s.

Het vliegtuigcoördinatenstelsel

Het vastgestelde cartesiaanse coördinatenstelsel van het vliegtuig (x′,y′,z′) heeft zijn oorsprong in de werkelijke locatie van het vliegtuig. Het assensysteem wordt door de klimhoek γ, de vliegrichting ξ en de hellingshoek ε gedefinieerd (zie figuur 2.7.c).

image

Rekening houden met topografie

In gevallen waar met topografie rekening moet worden gehouden (zie punt 2.7.6), moet de vliegtuighoogtecoördinaat z worden vervangen door z′ = z – zo (waarbij zo de z-coördinaat van de waarneemlocatie O is) bij de schatting van de voortplantingsafstand d. De geometrie tussen vliegtuig en waarneempunt wordt in figuur 2.7.d weergegeven. Voor de definities van d en zie punten 2.7.14 t/m 2.7.19 ( 14 ).

image

2.7.11.    Grondkoersen

Backbone-banen

De backbone-baan bepaalt het centrum van de strook banen die wordt gevolgd door het vliegtuig dat een bepaalde koers vliegt. Ten behoeve van het modelleren van vliegtuiglawaai wordt het gedefinieerd door: hetzij i) voorgeschreven operationele gegevens zoals de instructies gegeven aan piloten in AIP's, hetzij ii) statistische analyse van radargegevens zoals uiteengezet in punt 2.7.9, indien deze beschikbaar zijn en relevant voor de behoeften van het modelleringsonderzoek. De samenstelling van de baan aan de hand van operationele instructies is gewoonlijk vrij eenvoudig omdat deze een reeks etappen voorschrijven die of rechte stukken zijn, bepaald door lengte en koers, of cirkelvormige bogen, bepaald door draaisnelheid en wijziging van koers, zijn. Zie figuur 2.7.e voor een illustratie.

image

Een backbone-baan aan radargegevens passen is ingewikkelder, ten eerste omdat werkelijke bochten op verschillende snelheden worden gemaakt en ten tweede omdat de lijn ervan door de verspreiding van de gegevens wordt verborgen. Zoals uiteengezet, zijn er nog geen geformaliseerde procedures ontwikkeld en is het gebruikelijk om segmenten, rechtlijnige en gebogen, te koppelen aan de gemiddelde posities die zijn berekend op basis van dwarsprofielen van radarregistraties op intervallen langs de route. Computeralgoritmen voor deze taak zullen waarschijnlijk in de toekomst worden ontwikkeld, maar nu moet de modelmaker nog zelf beslissen hoe hij de beschikbare gegevens optimaal kan gebruiken. Een belangrijke factor is dat de vliegtuigsnelheid en bochtstraal de hellingshoek bepalen en, zoals in punt 2.7.19 zal blijken, niet-symmetrieën van geluidsafstraling rondom de vliegbaan het lawaai op de grond beheersen, evenals de positie van de vliegbaan zelf.

In theorie zou een naadloze overgang van rechtlijnige vlucht naar een bocht met een vaste straal een onmiddellijke toepassing van hellingshoek ε vereisen, wat fysiek onmogelijk is. In werkelijkheid heeft de hellingshoek een beperkte tijd nodig om de waarde te bereiken die nodig is om een gespecificeerde snelheid en bochtstraal r te handhaven, gedurende welke de bochtstraal vanuit het oneindige naar r aanscherpt. Voor modelleringsdoeleinden kan de radiusovergang worden verwaarloosd en kan worden aangenomen dat de hellingshoek gestaag toeneemt van nul (of een andere beginwaarde) naar ε aan het begin van de bocht en aan het eind van de bocht de volgende waarde van ε aan te nemen ( 15 ).

Waar mogelijk worden de definities van laterale dispersie en representatieve subtracks gebaseerd op relevante ervaringen van de onderzoeksluchthaven, normaal gesproken via een analyse van monsters van radargegevens. De eerste stap is het groeperen van de gegevens volgens route. Vertrekbanen worden gekenmerkt door aanzienlijke laterale dispersie, waarmee voor nauwkeurig modelleren rekening moet worden gehouden. Aankomstroutes komen normaliter in een zeer smalle strook samen bij de eindnaderingsbaan en gewoonlijk is het voldoende om alle aankomsten door een enkele baan weer te geven. Als de naderingsstroken binnen het gebied van de geluidscontouren echter breed zijn, moeten zij evt. op dezelfde wijze als vertrekroutes door subtracks worden weergegeven.

Het is gebruikelijk om de gegevens voor een enkele route als een monster van een enkele populatie te behandelen, d.w.z. weergegeven door één backbone-baan en één reeks gedispergeerde subtracks. Indien bij inspectie echter blijkt dat de gegevens voor verschillende categorieën van vliegtuigen of activiteiten ver uiteenlopen (bv. indien grote en kleine vliegtuigen wezenlijk verschillende bochtstralen hebben), kan verdere onderverdeling van de gegevens in verschillende stroken wenselijk zijn. Voor elke strook worden de laterale baandispersies als een functie van de afstand van het beginpunt bepaald. Vervolgens worden bewegingen over een backbone-baan en een geschikt aantal gedispergeerde subtracks op basis van de verdelingsstatistieken verdeeld.

Omdat het normaal gesproken niet verstandig is om de effecten van baandispersie te negeren, wordt bij gebrek aan gemeten strookgegevens een nominale laterale verspreiding over en loodrecht op de backbone-baan gedefinieerd door een conventionele verdelingsfunctie. De berekende waarden van geluidsindexen zijn niet bijzonder gevoelig voor de precieze vorm van de laterale verdeling: de normale (of gaussiaanse) verdeling voorziet in een adequate beschrijving van vele door radar gemeten stroken.

Meestal wordt een afzonderlijke benadering van 7 punten gebruikt (d.w.z. een die de laterale dispersie weergeeft door 6 subtracks die gelijk over de backbone-baan zijn verdeeld). De afstand tussen de subtracks hangt af van de standaardafwijking van de laterale dispersiefunctie.

Voor normaal verdeelde banen met een standaarddeviatie S ligt 98,8 % van de banen binnen een corridor met grenzen op ± 2,5 · S. Tabel 2.7.a toont de afstand tussen de zes subtracks en het percentage van de totale aan elk daarvan toegewezen bewegingen. Aanhangsel C geeft de waarden voor andere aantallen subtracks.



Tabel 2.7.a

Percentages van bewegingen voor een normale distributiefunctie met standaarddeviatie S voor 7 subtracks (backbone-baan is subtrack 1).

Subtrack-nummer

Locatie van subtrack

Percentage van bewegingen op subtrack

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 %

De standaardafwijking S is een functie van de coördinaat s langs de backbone-baan. Zij kan worden gespecificeerd — samen met de beschrijving van de backbone-baan — in het vliegbaangegevensblad in aanhangsel A3. Bij gebrek aan indicatoren van de standaardafwijking — bv. uit radargegevens die vergelijkbare vliegbanen beschrijven — worden de volgende waarden aanbevolen:

voor banen met bochten van minder dan 45 graden:



S(s) = 0,055 · s – 150

for 2 700 m ≤ s ≤ 30 000 m

(2.7.1)

S(s) = 1 500

for s > 30 000 m

voor banen met bochten van meer dan 45 graden:



S(s) = 0,128 · s – 420

for 3 300 m ≤ s ≤15 000 m

(2.7.2)

S(s) = 1 500 m

for s > 15 000 m

Om praktische redenen wordt S(s) verondersteld gelijk te zijn aan nul zijn tussen de startaanloop en s = 2 700 m of s = 3 300 m afhankelijk van de omvang van de bocht. Routes met meer dan één bocht worden behandeld volgens de vergelijking (2.7.2). Voor aankomsten kan laterale dispersie binnen 6 000 m van de landing worden verwaarloosd.

2.7.12.    Vluchtprofielen

Het vluchtprofiel is een beschrijving van de vliegtuigbeweging in het verticale vlak boven de grondkoers, uitgedrukt in de positie, snelheid, hellingshoek en instelling van het motorvermogen. Een van de belangrijkste taken van de gebruiker van het model is het vaststellen van vluchtprofielen van het vliegtuig die op passende wijze voldoen aan de eisen van de modelleringstoepassing — efficiënt, zonder overmatig verbruik van tijd en middelen. Met het oog op een hoge mate van nauwkeurigheid moeten de profielen de vliegtuigbewegingen die zij moeten weergeven natuurlijk zo precies mogelijk weerspiegelen. Dit vereist betrouwbare informatie over de atmosferische omstandigheden, vliegtuigtypen en varianten, operationele gewichten en bedrijfsprocedures — de variaties van de instellingen van stuwkracht en kleppen en de wisselwerking tussen veranderingen van hoogte en snelheid — waarvan alle gemiddelden op gepaste wijze over de tijdsperiode(n) in kwestie zijn berekend. Vaak is dergelijke gedetailleerde informatie niet beschikbaar, maar dit hoeft geen belemmering te zijn. Zelfs als deze informatie wel beschikbaar is, moet de modelmaker zijn inzicht gebruiken om de nauwkeurigheid en details van de invoergegevens te af te stemmen op de behoefte aan en het gebruik van de berekende contouren.

De synthese van vluchtprofielen uit „procedurele stappen” afkomstig van de ANP-databank of vliegtuigexploitanten wordt in punt 2.7.13 en aanhangsel B beschreven. Dat proces, dat doorgaans de enige optie voor de modelmaker is wanneer er geen radargegevens beschikbaar zijn, levert zowel de vliegbaangeometrie als de bijbehorende snelheids- en stuwkrachtvariaties op. Normaal gesproken wordt aangenomen dat alle (gelijke) vliegtuigen in een strook, hetzij toegewezen aan de backbone, hetzij toegewezen aan de gedispergeerde subtracks, het profiel van de backbone-baan volgen.

Naast de ANP-databank, die standaardinformatie over procedurele stappen biedt, zijn de vliegtuigexploitanten de beste bron van betrouwbare informatie inzake de procedures die zij gebruiken en de typische vlieggewichten. Voor individuele vluchten is de vluchtrecorder (FDR) de „gouden” bron waaruit alle relevante informatie kan worden verkregen. Maar zelfs indien dergelijke gegevens beschikbaar zijn, is de voorbewerking een enorme opgave. Bijgevolg, en in overeenstemming met de nodige bezuinigingen op modellering, is het maken van gefundeerde veronderstellingen over gemiddelde gewichten en operationele procedures de normale praktische oplossing.

Voorzichtigheid is geboden alvorens procedurele „standaard”-stappen toe te passen die in de ANP-databank worden gegeven (waar gewoonlijk van wordt uitgegaan indien feitelijke procedures niet bekend zijn). Dit zijn gestandaardiseerde procedures die op grote schaal worden gevolgd, maar die in bepaalde gevallen wel of niet door exploitanten worden gebruikt. Een belangrijke factor is de definitie van de motorstuwkracht voor de start (en soms klimmen) die in zekere mate van heersende omstandigheden kan afhangen. Met name is het gebruikelijk om bij vertrek het stuwkrachtniveau (van het maximaal beschikbare niveau) te verlagen om de levensduur van de motor te verlengen. Aanhangsel B biedt richtsnoeren voor het weergeven van normale praktijken. Dit levert doorgaans meer realistische contouren op dan wanneer volle stuwkracht wordt verondersteld. Indien bijvoorbeeld rolbanen kort en/of de gemiddelde luchttemperaturen hoog zijn, is een veronderstelling van volle stuwkracht waarschijnlijk echter realistischer.

Bij de modellering van feitelijke scenario's kan een grotere nauwkeurigheid worden bereikt door deze nominale informatie aan te vullen met of te vervangen door radargegevens. Vluchtprofielen kunnen aan de hand van radargegevens — maar alleen na het scheiden van het verkeer volgens vliegtuigtype en -variant en soms volgens gewicht of etappelengte (maar niet volgens dispersie) — net als de laterale backbone-banen op een zodanige wijze worden vastgesteld dat voor elke subgroep een gemiddeld profiel van hoogte en snelheid tegen de afgelegde grondafstand wordt gegenereerd. Ook hier geldt dat wanneer vervolgens samenvoeging met de grondkoersen plaatsvindt, dit enkele profiel gewoonlijk aan zowel de backbone-banen als de subtracks wordt toegewezen.

Wanneer het vliegtuiggewicht bekend is, kan de variatie van snelheid en voortstuwingsvermogen worden berekend via een stapsgewijze oplossing van de vergelijkingen van beweging. Alvorens dit te doen, is het nuttig om de gegevens voor te bewerken om de effecten van radarfouten te minimaliseren, die schattingen onbetrouwbaar kunnen maken. In elk geval is de eerste stap een herdefinitie van het profiel door rechte lijnsegmenten aan te brengen om de relevante etappen van de vlucht weer te geven. Daarbij wordt elk segment op passende wijze geclassificeerd, d.w.z. als taxiën, klimmen of dalen bij constante snelheid, vermindering van stuwkracht, of versnelling/vertraging met of zonder wijziging van de klep. Het vliegtuiggewicht en de atmosferische omstandigheden zijn eveneens vereiste invoergegevens.

Punt 2.7.11 maakt duidelijk dat een speciale voorziening moet worden getroffen om rekening te houden met de laterale dispersie van vliegbanen langs de nominale of backbone-koersen. Monsters van radargegevens worden gekenmerkt door vergelijkbare dispersies van vliegbanen in het verticale vlak. Het is echter niet gebruikelijk om verticale dispersie als een onafhankelijke variabele te modelleren. Zij ontstaat voornamelijk als gevolg van verschillen in vliegtuiggewichten en operationele procedures die in aanmerking worden genomen bij de voorbewerking van invoergegevens van verkeer.

2.7.13.    Samenstelling van vliegbaansegmenten.

Elke vliegbaan moet door een reeks segmentcoördinaten (knooppunten) en vluchtparameters worden gedefinieerd. Het uitgangspunt is de bepaling van de coördinaten van de grondkoerssegmenten. Vervolgens wordt het vluchtprofiel berekend, waarbij rekening moet worden gehouden met het feit dat voor een bepaalde reeks procedurele stappen het profiel afhankelijk is van de grondkoers, bv. bij dezelfde stuwkracht en snelheid is de klimsnelheid van het vliegtuig lager in bochten dan in rechtlijnige vlucht. Ten slotte worden de driedimensionale vliegbaansegmenten samengesteld door het tweedimensionale vluchtprofiel en de tweedimensionale grondkoers samen te voegen ( 16 ).

Grondkoers

Een grondkoers, hetzij een backbone-baan, hetzij een gedispergeerde subtrack, wordt bepaald door een reeks (x,y)-coördinaten in het grondvlak (bv. van radargegevens) of door een opeenvolging van stuuropdrachten die rechte segmenten en cirkelvormige bogen (bochten van een bepaalde straal r en koerswijziging Δξ) beschrijven.

Voor segmentatiemodellering wordt een boog weergegeven door een reeks rechte segmenten die op subbogen zijn aangebracht. Hoewel zij niet uitdrukkelijk in de grondkoerssegmenten verschijnen, heeft het hellen van het vliegtuig in bochten invloed op hun definitie. Aanhangsel B4 legt uit hoe hellingshoeken tijdens een zuivere bocht berekend kunnen worden, maar deze worden uiteraard niet daadwerkelijk onmiddellijk toegepast of verwijderd. Er wordt niet voorgeschreven hoe de overgangen tussen rechte vlucht en draaiende vlucht, of tussen één bocht en een onmiddellijk opvolgende, moeten worden behandeld. In de regel hebben de gegevens, die aan de gebruiker worden overgelaten (zie punt 2.7.11), waarschijnlijk een te verwaarlozen effect op de uiteindelijke contouren. De belangrijkste voorwaarde is dat scherpe onderbrekingen aan de uiteinden van de bocht moeten worden voorkomen, en dit kan eenvoudig worden bereikt door bijvoorbeeld korte overgangssegmenten in te voegen waarover de hellingshoek lineair met de afstand verandert. Alleen in het bijzondere geval dat een bepaalde bocht waarschijnlijk een overheersende invloed op de eindcontouren zou hebben, is het nodig om een realistischer model van de overgangsdynamiek te maken om de hellingshoek aan bepaalde vliegtuigtypen te relateren en geschikte rolsnelheden toe te passen. Hier volstaat het om te stellen dat de eind-subbogen Δξtrans in elke bocht worden bepaald door de vereisten van de wijziging van de hellingshoek. De rest van de boog met koerswijziging Δξ – 2 · Δξtrans graden wordt onderverdeeld in nsub subbogen volgens de vergelijking:



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

(2.7.3)

waarbij int(x) een functie is die het gehele getal van x oplevert. Vervolgens wordt de koerswijziging Δξ sub van elke subboog berekend als



Δξsub = (Δξ – 2 · Δξtrans )/nsub

(2.7.4)

waarbij nsub groot genoeg moet zijn om te zorgen dat Δξ sub ≤ 30 graden. De segmentatie van een boog (met uitzondering van de afsluitende overgangssubsegmenten) wordt geïllustreerd in figuur 2.7.f ( 17 ).

image

Vluchtprofiel

De parameters die elk vluchtprofielsegment bij het begin (suffix 1) en het einde (suffix 2) van het segment beschrijven, zijn:

s1 , s2

afstand langs de grondkoers,

z1 , z2

hoogte van vliegtuig,

V1 , V2

grondsnelheid,

P1 , P2

geluidsgerelateerde vermogensparameter (overeenstemmend met die waarvoor de NPD-curven zijn gedefinieerd), en

ε1, ε2

hellingshoek.

Om een vluchtprofiel uit een aantal procedurele stappen (vliegbaansynthese) samen te stellen, worden segmenten op volgorde samengesteld om bij de eindpunten de vereiste omstandigheden te bereiken. De eindpuntparameters voor elk segment worden de beginpuntparameters voor het volgende segment. In elke segmentberekening zijn de parameters aan het begin bekend. De aan het eind vereiste omstandigheden worden bepaald door de procedurele stap. De stappen zelf worden of door de ANP-standaardinstellingen of door de gebruiker gedefinieerd (bv. aan de hand van vliegtuighandboeken). De eindomstandigheden omvatten meestal hoogte en snelheid. De taak van de profilering bestaat eruit de baanafstand te bepalen die wordt afgelegd om die omstandigheden te bereiken. De niet-gedefinieerde parameters worden bepaald via de berekeningen van vluchtprestaties beschreven in aanhangsel B.

Als de grondkoers rechtlijnig is, kunnen de profielpunten en bijbehorende vluchtparameters onafhankelijk van de grondkoers worden bepaald (de hellingshoek is altijd nul). Grondkoersen zijn echter zelden rechtlijnig. Meestal bevatten ze bochten die, om de beste resultaten te behalen, in aanmerking moeten worden genomen bij de bepaling van het tweedimensionale vluchtprofiel, waar nodig door de profielsegmenten op grondkoersknooppunten te splitsen om wijzigingen van hellingshoek te introduceren. In het algemeen is de lengte van het volgende segment bij het begin onbekend, en wordt die provisorisch berekend ervan uitgaande dat de hellingshoek niet verandert. Als het provisorische segment vervolgens een of meer grondkoersknooppunten blijkt te omvatten, de eerste op s, d.w.z. s1 < s < s2 , dan wordt het eerste segment afgebroken op s, waarbij de parameters daar door middel van interpolatie worden berekend (zie hieronder). Die worden dan de eindpuntparameters van het huidige segment en de beginpuntparameters van een nieuw segment, dat nog steeds dezelfde doelomstandigheden heeft. Indien er geen tussenliggend grondkoersknooppunt is, wordt het provisorische segment bevestigd.

Als de effecten van bochten op het vluchtprofiel buiten beschouwing worden gelaten, wordt de oplossing van een enkel segment bij rechtlijnige vlucht gebruikt, hoewel de hellingshoekgegevens voor later gebruik worden bewaard.

Ongeacht of de effecten van bochten al dan niet volledig worden gemodelleerd, wordt elke driedimensionale vliegbaan geproduceerd door samenvoeging van zijn tweedimensionale vluchtprofiel en zijn tweedimensionale grondkoers. Het resultaat is een opeenvolging van coördinatenreeksen (x,y,z), die elk of een knooppunt van de gesegmenteerde grondkoers, of een knooppunt van het vluchtprofiel, of beide zijn, waarbij de profielpunten vergezeld gaan van de overeenkomstige waarden van hoogte z, grondsnelheid V, hellingshoek ε en motorvermogen P. Voor een baanpunt (x,y) dat tussen de eindpunten van een vluchtprofielsegment ligt, worden de vluchtparameters als volgt geïnterpoleerd:



z = z1 + f · (z2 – z1)

(2.7.5)

image

(2.7.6)

ε = ε1 + f · (ε2 – ε1)

(2.7.7)

image

(2.7.8)

waarbij



f = (s – s1)/(s2 – s1)

(2.7.9)

Opgemerkt wordt dat terwijl aangenomen wordt dat z en ε lineair met afstand variëren, aangenomen wordt dat V en P lineair met tijd variëren (d.w.z. een constante versnelling ( 18 )).

Bij het matchen van vluchtprofielsegmenten met radargegevens (vliegbaananalyse) worden alle eindpuntafstanden, hoogten, snelheden en hellingshoeken direct uit de gegevens bepaald. Alleen de vermogensinstellingen moeten met behulp van de prestatievergelijkingen worden berekend. Omdat de grondkoers- en vluchtprofielcoördinaten ook op passende wijze kunnen worden gematcht, is dit meestal vrij eenvoudig.

Segmentatie van de startaanloop

Bij de start, wanneer een vliegtuig accelereert tussen het punt waar de rem wordt losgelaten (ook aangeduid als startaanloop SOR) en het opstijgpunt, verandert de snelheid drastisch over een afstand van 1 500 tot 2 500 m van nul naar tussen ongeveer 80 en 100 m/s.

De startaanloop wordt aldus verdeeld in segmenten met variabele lengte waarover de snelheid van het vliegtuig verandert met een specifieke toename ΔV van niet meer dan 10 m/s (ongeveer 20kt). Hoewel zij tijdens de startaanloop eigenlijk varieert, kan voor dit doel een constante versnelling worden aangenomen. In dit geval is voor de startfase V1 de initiële snelheid, V2 de startsnelheid, nTO het aantal startsegmenten en sTO de equivalente startafstand. Voor een vergelijkbare startafstand sTO (zie aanhangsel Β), startsnelheid V1 en startsnelheid V2 is het aantal nTO grondaanloopsegmenten



nTO = int(1 + (V2 – V1 )/10)

(2.7.10)

en dus is de verandering van snelheid langs een segment



ΔV = (V2 – V1)/nTO

(2.7.11)

en de tijd Δt op elk segment is (constante versnelling aangenomen)



image

(2.7.12)

De lengte sTO,k van segment k (1 ≤ k ≤ nTO) van de startaanloop is dan:



image

(2.7.13)

Voorbeeld:

Voor een startafstand sTO = 1 600 m, V1 = 0 m/s en V2 = 75 m/s, levert dit nTO = 8 segmenten op met een lengte tussen 25 en 375 meter (zie figuur 2.7.g):

image

Net als de snelheid verandert de stuwkracht van het vliegtuig over elk segment met een constante toename ΔP, berekend als



ΔP = (PTO – Pinit)/nTO

(2.7.14)

waarbij PTO en P init respectievelijk de stuwkracht van het vliegtuig op het opstijgpunt en de stuwkracht van het vliegtuig bij de startaanloop aanduiden.

Het gebruik van deze constante toename van stuwkracht (in plaats van de kwadratische vergelijking 2.7.8 te gebruiken) streeft naar overeenstemming met de lineaire verhouding tussen stuwvermogen en snelheid in het geval van straalvliegtuigen (verg. B-1).

Segmentatie van het initiële klimsegment

Tijdens het initiële klimsegment verandert de geometrie in snel tempo met name met betrekking tot waarneemlocaties aan de zijkant van de vliegbaan, waar de bèta-hoek snel verandert terwijl het vliegtuig door dit initiële segment klimt. Uit vergelijkingen met berekeningen van zeer kleine segmenten blijkt dat een enkel klimsegment een gebrekkige benadering van lawaai aan de kant van de vliegbaan voor geïntegreerde maten oplevert. Nauwkeurigheid van de berekening wordt verbeterd door het eerste opstijgsegment in subsegmenten op te delen. De lengte van elk segment en het aantal ervan wordt sterk door laterale demping beïnvloed. Rekening houdend met de uitdrukking van totale laterale demping voor vliegtuigen met op de romp gemonteerde motoren kan worden aangetoond dat voor een beperkende verandering in laterale demping van 1,5 dB per subsegment het initiële klimsegment in subsegmenten wordt verdeeld op basis van de volgende reeks hoogtewaarden:

z = {18,9, 41,5, 68,3, 102,1, 147,5, 214,9, 334,9, 609,6, 1 289,6 } meter, of

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

De bovenstaande hoogten worden toegepast door vast te stellen welke hoogte in de bovenstaande reeks het dichtst bij het oorspronkelijke eindpunt van het segment ligt. De werkelijke hoogten van subsegmenten zouden dan worden berekend met:



z′i = z [zi/zN] (i = 1…N)

(2.7.15)

waarbij z de eindhoogte is van het oorspronkelijke segment, zi het ide lid is van de verzameling hoogtewaarden en zN de dichtstbijzijnde bovengrens is van hoogte z. Dit proces leidt ertoe dat de verandering van laterale demping over elk subsegment constant blijft, wat nauwkeurigere contouren oplevert, maar zonder de moeite die het gebruik van zeer korte segmenten kost.

Voorbeeld:

Indien de oorspronkelijke hoogte van het eindpunt van het segment op z = 304,8 m ligt, dan is volgens de reeks hoogtewaarden, 214,9 < 304,8 < 334,9 en de dichtstbijzijnde bovengrens bij z = 304,8 m, z7 = 334,9 m. De hoogten van het eindpunt van het subsegment worden vervolgens berekend door:

zi′ = 304,8 [zi/334,9] (i = 1..N)

Dus zou z1′ 17,2 m en zou z2′ 37,8 m enz. zijn.

De waarden van snelheid en motorvermogen op de ingevoegde punten worden geïnterpoleerd met het gebruik van respectievelijk vergelijkingen (2.7.11) en (2.7.13)

Segmentatie van segmenten in de lucht

Nadat de gesegmenteerde vliegbaan volgens de in punt 2.7.13 beschreven procedure is afgeleid en de beschreven subsegmentatie is toegepast, kunnen verdere wijzigingen van de segmentatie noodzakelijk zijn. Deze omvatten

 het verwijderen van vliegbaanpunten die te dicht bij elkaar liggen, en

 het toevoegen van extra punten wanneer snelheidsveranderingen langs de segmenten te lang zijn.

Wanneer aangrenzende punten op minder dan 10 meter van elkaar liggen en de bijbehorende snelheden en stuwkrachten gelijk zijn, wordt één van de punten geëlimineerd.

Voor segmenten in de lucht waar een aanzienlijke snelheidsverandering langs een segment plaatsvindt, wordt dit onderverdeeld als voor de startaanloop, d.w.z.



image

(2.7.16)

waarbij V1 en V2 respectievelijk de start- en eindsnelheden van het segment zijn. De overeenkomstige subsegmentparameters worden op dezelfde wijze berekend als voor de startaanloop, met vergelijkingen 2.7.11 t/m 2.7.13.

De landingsuitloop

Hoewel de landingsuitloop in wezen een omkering van de startaanloop is, moet in het bijzonder rekening worden gehouden met

  tegengestelde stuwkracht die soms wordt toegepast om het vliegtuig te vertragen, en met

 vliegtuigen die na vertraging de rolbaan verlaten (vliegtuigen die de rolbaan verlaten dragen niet meer bij aan vliegtuiglawaai omdat het lawaai van taxiën buiten beschouwing wordt gelaten).

In tegenstelling tot de afstand van de startaanloop, die van vliegtuigprestatieparameters wordt afgeleid, is de stopafstand sstop (d.w.z. de afstand van het landingspunt tot het punt waar het vliegtuig de rolbaan verlaat) niet zuiver vliegtuig-specifiek. Hoewel een schatting van de minimale stopafstand op basis van het gewicht en de prestaties van het vliegtuig (en beschikbare tegengestelde stuwkracht) kan worden gemaakt, hangt de werkelijke stopafstand ook af van de locatie van de taxibanen, de verkeerssituatie en de luchthaven-specifieke voorschriften inzake het gebruik van tegengestelde stuwkracht.

Het gebruik van tegengestelde stuwkracht is geen standaardprocedure. Het wordt alleen toegepast indien de benodigde vertraging niet met de wielremmen kan worden bereikt. (Tegengestelde stuwkracht kan uitzonderlijk storend zijn omdat een snelle verandering van motorvermogen van stationair draaien naar stuwkrachtomkering een plotselinge lawaaistoot produceert.)

De meeste rolbanen worden echter voor zowel start als landingen gebruikt zodat de tegengestelde stuwkracht een zeer klein effect op de geluidscontouren heeft, omdat de totale geluidsenergie in de nabijheid van de rolbaan wordt gedomineerd door het lawaai dat door het opstijgen wordt geproduceerd. De bijdragen van tegengestelde stuwkracht aan contouren kunnen alleen significant zijn wanneer het gebruik van de rolbaan tot landingen is beperkt.

Vanuit natuurkundig oogpunt is het lawaai van tegengestelde stuwkracht een zeer ingewikkeld proces, maar het kan door zijn relatief kleine aandeel aan luchtgeluidscontouren eenvoudig worden gemodelleerd, waarbij de snelle veranderingen van motorvermogen door geschikte segmentatie in aanmerking worden genomen.

Het is duidelijk dat het modelleren van de landingsuitloop minder eenvoudig is dan dat van het geluid van de startaanloop. De volgende vereenvoudigde veronderstellingen voor modellering worden voor algemeen gebruik aanbevolen wanneer geen gedetailleerde informatie beschikbaar is (Zie figuur 2.7.h).

image

Het vliegtuig landt 300 m achter de landingsdrempel (die de coördinaat s = 0 langs de naderingsgrondkoers heeft). Het vliegtuig wordt vervolgens over een stopafstand sstop — waarvan de voor het vliegtuig specifieke waarden in de ANP-gegevensbank worden vermeld — vertraagd van eindnaderingssnelheid Vfinal naar 15 m/s. Vanwege de snelle snelheidsveranderingen tijdens dit segment wordt het segment, net als voor de startaanloop (of segmenten in de lucht met snelle snelheidsveranderingen) in subsegmenten verdeeld aan de hand van de vergelijkingen 2.7.10 t/m 2.7.13.

Het motorvermogen verandert van eindnaderingsvermogen tijdens bij landing naar een tegengestelde stuwkracht-instelling Prev over een afstand van 0,1 · sstop , en neemt vervolgens af tot 10 % van het maximale beschikbare vermogen over de resterende 90 procent van de stopafstand. Tot het eind van de rolbaan (op s = – s RWY) blijft de vliegtuigsnelheid constant.

NPD-curven voor tegengestelde stuwkracht zijn momenteel niet in de ANP-databank opgenomen, en daarom moeten de conventionele curven worden gebruikt voor het modelleren van dit effect. De tegenovergestelde stuwkracht Prev is doorgaans ongeveer 20 % van de instelling van vol vermogen en dit wordt aanbevolen wanneer geen operationele informatie beschikbaar is. Bij een bepaalde vermogensinstelling heeft tegengestelde stuwkracht echter de neiging om aanzienlijk meer geluid voort te brengen dan voorwaartse kracht en wordt een toename ΔL op het van NPD afgeleide gebeurtenisniveau toegepast, met een toename vanaf nul naar een waarde ΔLrev (5dB wordt voorlopig aanbevolen ( 19 )) langs 0,1 · sstop en vervolgens een lineaire daling naar nul langs de rest van de stopafstand.

2.7.14.    Geluidsberekening voor een eenmalige gebeurtenis

De kern van het modelleringsproces, hier volledig beschreven, is de berekening van het niveau van de geluidsgebeurtenis van de vliegbaangegevens, beschreven in punten 2.7.7 t/m 2.7.13.

2.7.15.    Maten van eenmalige gebeurtenisen

Het geluid dat door een vliegtuigbeweging op de waarneemlocatie wordt voortgebracht, wordt uitgedrukt als een „niveau van een eenmalige geluidsgebeurtenis”. Dit is een hoeveelheid die een indicator is van het effect ervan op mensen. Het ontvangen geluid wordt gemeten in geluidstermen met behulp van een fundamentele decibelschaal L(t) die een frequentieweging (of filter) toepast om een kenmerk van menselijk gehoor na te bootsen. De belangrijkste schaal in het modelleren van de contouren van vliegtuiglawaai is A-gewogen geluidsniveau, LA .

De meest gebruikte maat om hele geluidsgebeurtenissen samen te vatten is het „blootstellingsniveau van eenmalige geluidsgebeurtenissen”, LE , die alle (of de meeste) geluidsenergie in de gebeurtenissen veroorzaken. Het incalculeren van de hierbij betrokken tijdsintegratie veroorzaakt de voornaamste complicaties van het modelleren van segmentatie (of simulatie). Een alternatieve maat Lmax is het maximale momentane niveau tijdens een geluidsgebeurtenis en deze is eenvoudiger te modelleren. LE is echter de basisbouwsteen van de meeste moderne indices van vliegtuiglawaai en naar verwachting zullen praktische modellen in de toekomst uit zowel Lmax als LE bestaan. Beide maten kunnen op verschillende geluidsschalen worden gemeten. In dit document wordt alleen het A-gewogen geluidsniveau in aanmerking genomen. De schaal wordt symbolisch meestal aangeduid door uitbreiding van het metrieke suffix, d.w.z. LAE , LAmax .

Het blootstellingsniveau van eenmalige geluidsgebeurtenissen wordt nauwkeurig uitgedrukt als



image

(2.7.17)

waarbij t 0 naar een referentietijd verwijst. Het integratie-interval [t1,t2] wordt gekozen om te zorgen dat (bijna) al het significante geluid van de gebeurtenis is inbegrepen. Vaak worden de grenzen t1 en t2 zo gekozen dat zij zich uitstrekken over de periode waarvoor het niveau L(t) binnen 10 dB van Lmax ligt. Deze periode wordt de „10-dB-downtime” genoemd. Blootstellingsniveaus van geluid (lawaai) getabelleerd in de ANP-gegevensbank zijn 10-dB-down-waarden ( 20 ).

Voor het modelleren van de contouren van vliegtuiglawaai is de belangrijkste toepassing van vergelijking 2.7.17 de standaardmaat Niveau van geluidsblootstelling LAE (acroniem SEL):



image met t 0 = 1 seconde

(2.7.18)

De bovenstaande vergelijkingen van het blootstellingsniveau kunnen worden gebruikt om gebeurtenisniveaus te bepalen wanneer het gehele tijdsverloop van L(t) bekend is. Binnen de aanbevolen methodologie voor geluidsmodellering worden dergelijke tijdsverlopen niet gedefinieerd. Niveaus voor geluidsblootstelling worden berekend door optelling van de segmentwaarden, gedeeltelijke gebeurtenisniveaus die elk de bijdrage van een enkel, beperkt vliegbaansegment definiëren.

2.7.16.    Bepaling van gebeurtenisniveaus uit NPD-gegevens

De voornaamste bron van gegevens over vliegtuiglawaai is de internationale Aircraft Noise and Performance (ANP)-databank. Deze databank tabelleert Lmax en LE als functies van voortplantingsafstand d voor specifieke vliegtuigtypes, varianten, vluchtconfiguraties (nadering, start, klepinstellingen) en vermogensinstellingen P. Zij hebben betrekking op gelijkmatige vluchten op specifieke referentiesnelheden Vref langs hypothetisch oneindige, rechtlijnige vliegbanen ( 21 ).

De specificatie van de waarden van de onafhankelijke variabelen P en d wordt later beschreven. In een enkele look-up, met invoerwaarden P en d, zijn de vereiste uitvoerwaarden de uitgangsniveaus Lmax(P, d) en/of LE∞(P,d) (voor een oneindige vliegbaan). Tenzij de waarden voor P en/of d nauwkeurig zijn getabelleerd, is het in het algemeen nodig om het (de) vereiste geluidsgebeurtenisniveau(s) door middel van interpolatie te schatten. Een lineaire interpolatie wordt tussen getabelleerde vermogensinstellingen gebruikt, terwijl een logaritmische interpolatie tussen getabelleerde afstanden wordt gebruikt (zie figuur 2.7.i).

Figuur 2.7.i

Interpolatie in geluid-vermogen-afstand-curven

image

Indien Pi en Pi + 1 motorvermogenswaarden zijn waarvoor gegevens van geluidsniveau tegenover die van afstand worden getabelleerd, wordt het geluidsniveau L(P) op een bepaalde afstand voor het tussenliggende vermogen P, tussen Pi en Pi + 1, verkregen door:



image

(2.7.19)

Indien, bij elke vermogensinstelling, di en di + 1 afstanden zijn waarvoor geluidsgegevens worden getabelleerd, wordt het geluidsniveau L(d) voor een tussenafstand d, tussen di en di + 1, verkregen door



image

(2.7.20)

Met behulp van de vergelijkingen (2.7.19) en (2.7.20) kan een geluidsniveau L(P,d) worden verkregen voor elke vermogensinstelling P en elke afstand d die binnen het kader van de NPD-databank ligt.

Voor afstanden d die buiten het NPD-kader liggen, wordt vergelijking 2.7.20 gebruikt om uit de laatste twee waarden te extrapoleren, d.w.z. binnenwaarts uit L (d1) en L (d2) of buitenwaarts uit L (dI – 1) en L (dI), waarbij I het totale aantal NPD-punten op de curve is. Derhalve



Binnenwaarts:

image

(2.7.21)

Buitenwaarts:

image

(2.7.22)

Omdat, op korte afstanden d, de geluidsniveaus zeer snel toenemen met een afnemende voortplantingsafstand, wordt aanbevolen een ondergrens van 30 m in te stellen op d, d.w.z. d = max (d, 30 m).

Aanpassing van impedantie van standaard NPD-gegevens

De NPD-gegevens in de ANP-databank zijn genormaliseerd naar specifieke atmosferische omstandigheden (temperatuur van 25 °C en druk van 101,325 kPa). Alvorens de eerder beschreven interpolatie-/extrapolatiemethode toe te passen, wordt een aanpassing van akoestische impedantie op deze standaard NPD-gegevens toegepast.

Akoestische impedantie heeft betrekking op de voortplanting van geluidsgolven in een akoestisch medium en wordt gedefinieerd als het product van de luchtdichtheid en de geluidssnelheid. Voor een bepaalde geluidssterkte (vermogen per eenheid van oppervlakte) die op een specifieke afstand van de bron wordt waargenomen, hangt de bijbehorende geluidsdruk (gebruikt om maten voor SEL en LAmax te definiëren) af van de akoestische impedantie van de lucht op de meetlocatie. Het is een functie van temperatuur, luchtdruk (en, indirect, hoogte). Daarom moeten de standaard NPD-gegevens van de ANP-databank worden aangepast om de werkelijke temperatuur- en luchtdrukomstandigheden op het waarneempunt, die meestal van de genormaliseerde omstandigheden van de ANP-gegevens verschillen, in aanmerking te nemen.

De aanpassing van impedantie die op de standaard NPD-niveaus moet worden toegepast, wordt als volgt uitgedrukt:



image

(2.7.23)

waarbij:

Δ impedance

Aanpassing van impedantie voor de werkelijke atmosferische omstandigheden op het waarneempunt (dB)

ρ · c

Akoestische impedantie (newton-seconde/m3) van de lucht op het waarneempunt (409,81 is de luchtimpedantie bij de atmosferische referentieomstandigheden van de NPD-gegevens in de ANP-databank).

Impedantie ρ · c wordt als volgt berekend:



image

(2.7.24)

δ

p/po, de verhouding van de omgevingsluchtdruk op de waarneemhoogte tot de standaard luchtdruk op gemiddeld zeeniveau: po = 101,325 kPa (of 1 013,25 mb)

θ

(T + 273,15)/(T0 + 273,15) de verhouding van de luchttemperatuur op de waarneemhoogte tot de standaard luchttemperatuur op gemiddeld zeeniveau: T0 = 15,0 °C

De aanpassing van akoestische impedantie is meestal minder dan enkele tienden van één dB. In het bijzonder moet worden opgemerkt dat bij de standaard atmosferische omstandigheden (po = 101,325 kPa en T0 = 15,0 °C), de aanpassing van impedantie minder dan 0,1 dB (0,074 dB) is. In het geval van een aanzienlijke variatie in temperatuur en atmosferische druk ten opzichte van de atmosferische referentieomstandigheden van de NPD-gegevens, kan de aanpassing echter substantiëler zijn.

2.7.17.    Algemene uitdrukkingen

Niveau van segmentgebeurtenis Lseg

De segmentwaarden worden bepaald door toepassing van aanpassingen aan de basislijnwaarden (oneindige baan) afgelezen uit de NPD-gegevens. Het maximale geluidsniveau van één vliegbaansegment Lmax, seg kan in het algemeen worden uitgedrukt als



image

(2.7.25)

en de bijdrage van één vliegbaansegment aan LE als



image

(2.7.26)

De „correctietermen” in de vergelijkingen 2.7.25 en 2.7.26, die in punt 2.7.19 nader worden beschreven, verdisconteren de volgende effecten:

Δ V

Correctie van de duur: de NPD-gegevens hebben betrekking op een referentievluchtsnelheid. Deze correctie past blootstellingsniveaus aan niet-referentiesnelheden aan. (Wordt niet toegepast op Lmax,seg )

Δ I (φ)

Installatie-effect: beschrijft een variatie in lateraal richteffect als gevolg van afscherming, buiging en weerkaatsing veroorzaakt door het casco, de motoren en omliggende stromingsvelden.

Λ(β, )

Laterale demping: belangrijk voor geluidsvoortplanting bij kleine hoeken met de grond, en verdisconteert de interactie tussen de directe en weerkaatste geluidsgolven (grondeffect) en de gevolgen van atmosferische niet-uniformiteiten (voornamelijk veroorzaakt door de grond) die akoestische golven breken wanneer ze zich naar het waarneempunt naast de vliegbaan verplaatsen.

Δ F

Correctie van eindig segment (geluidsfractie): verdisconteert de eindige lengte van het segment die natuurlijk minder aan geluidsblootstelling bijdraagt dan een oneindige lengte. Deze correctie wordt uitsluitend op maten voor blootstelling toegepast.

Indien het segment een deel van de startaanloop of landingsuitloop is en het waarneempunt zich achter het segment in kwestie bevindt, worden speciale maatregelen genomen om het uitgesproken richteffect weer te geven van staalmotorgeluid dat achter een vliegtuig dat op het punt staat om op te stijgen, wordt waargenomen. Deze speciale maatregelen leiden met name tot het gebruik van een bijzondere vorm van het geluid voor het blootstellingsniveau:



image

(2.7.27)

image

(2.7.28)

Δ′ F

Bijzondere vorm van Segmentcorrectie

Δ SOR

Richteffectcorrectie: verdisconteert de uitgesproken richteffect van het lawaai van een straalmotor achter het grondrolsegment.

De specifieke behandeling van grondrolsegmenten wordt in punt 2.7.19 beschreven.

De punten hieronder beschrijven de berekening van segmentgeluidsniveaus.

Geluidsgebeurtenisniveau L van een vliegtuigbeweging

Maximumniveau Lmax is eenvoudigweg de grootste van de segmentwaarden Lmax,seg (zie vergelijkingen 2.7.25 en 2.7.27)



Lmax = max(Lmax,seg )

(2.7.29)

waarbij elke segmentwaarde wordt bepaald uit de NPD-gegevens van het vliegtuig voor vermogen P en afstand d. Deze parameters en de modificatievoorwaarden ΔI () en Λ(β, l) worden hieronder uiteengezet.

Blootstellingsniveau LE wordt berekend als de som in decibels van de bijdragen LE,seg van elk geluid-significant segment van de vliegbaan, d.w.z.



image

(2.7.30)

De optelling vindt stapsgewijs plaats door middel van de vliegbaansegmenten.

De rest van dit hoofdstuk heeft betrekking op de bepaling van de geluidsniveaus van segmenten Lmax,seg en LE,seg

2.7.18.    Vliegbaansegmentparameters

Het vermogen P en de afstand d, waarvoor de uitgangsniveaus Lmax, seg(P,d) en LE∞(P,d) uit de NPD-tabellen worden geïnterpoleerd, worden bepaald op basis van geometrische en operationele parameters die het segment definiëren. Hoe dit gebeurt wordt hieronder toegelicht aan de hand van illustraties van het vlak dat het segment en het waarneempunt bevat.

Geometrische parameters

Figuren 2.7.j t/m 2.7.l geven de geometrie van bron-waarneempunt weer wanneer het waarneempunt O zich a) achter, b) naast en c) vóór het segment S1S2 bevindt, bij een vliegrichting van S1 naar S2 . In deze diagrammen geldt het volgende:

O

is de waarneemlocatie

S1 , S2

zijn het begin en het einde van het segment

Sp

is verticaal gezien het dichtstbijzijnde punt tot het waarneempunt op het segment of verlenging ervan

d 1, d 2

zijn de afstanden tussen het begin en het einde van het segment en het waarneempunt

ds

is de kortste afstand tussen waarneempunt en segment

dp

is de verticale afstand tussen waarneempunt en verlengd segment (minimale schuine afstand)

λ

is de lengte van het vliegbaansegment

q

is de afstand van S1 tot Sp (negatief indien de waarneempositie zich achter het segment bevindt)

image

image

image

Het vliegbaansegment wordt weergegeven met een vette, ononderbroken lijn. De stippellijn geeft de vliegbaanverlenging weer die zich in beide richtingen tot het oneindige uitstrekt. Voor segmenten in de lucht, wanneer de maat van een gebeurtenis een blootstellingsniveau LE is, is de NPD-afstandsparameter d de afstand dp tussen Sp en het waarneempunt, de minimale schuine afstand genoemd (d.w.z. de verticale afstand van het waarneempunt tot het segment of verlenging ervan, met andere woorden tot de (hypothetische) oneindige vliegbaan waar het segment geacht wordt deel van uit te maken).

Voor maten voor het blootstellingsniveau waarbij de waarneemlocaties zich tijdens de startaanloop achter de grondsegmenten en tijdens de landingsuitloop vóór de grondsegmenten bevinden, wordt de NPD-afstandsparameter d echter de afstand ds , de kortste afstand van het waarneempunt tot het segment (d.w.z. dezelfde als voor de maten voor het maximumniveau).

Voor maten voor het maximumniveau is de NPD-afstandsparameter d ds , de kortste afstand van het waarneempunt tot het segment.

Segmentvermogen P

De getabelleerde NPD-gegevens beschrijven het geluid van een vliegtuig in een gelijkmatige rechtlijnige vlucht op een oneindige vliegbaan, d.w.z. bij een constant motorvermogen P. De aanbevolen methode verdeelt werkelijke vliegbanen, waarlangs snelheid en richting verschillen, in een aantal eindige segmenten, die vervolgens elk als onderdeel van een uniforme, oneindige vliegbaan worden beschouwd waarvoor de NPD-gegevens gelden. De methode houdt evenwel rekening met veranderingen van vermogen langs de lengte van een segment. Aangenomen wordt dat het lineair verandert met afstand vanaf P1 aan het beginpunt tot P2 aan het eindpunt. Daarom moet een equivalente constante segmentwaarde P worden gedefinieerd. Die waarde wordt beschouwd als de waarde op het punt op het segment dat zich het dichtst bij het waarneempunt bevindt. Indien het waarneempunt zich naast het segment bevindt (zie figuur 2.7.k) wordt de waarde verkregen door middel van interpolatie zoals verkregen door vergelijking 2.7.8 tussen de eindwaarden, d.w.z.



image

(2.7.31)

Indien het waarneempunt zich achter of vóór het segment bevindt, is dat op het dichtstbijzijnde eindpunt P1 of P2 .

2.7.19.    Correctietermen voor het niveau van een segmentgebeurtenis

De NPD-gegevens definiëren de geluidsgebeurtenisniveaus als een functie van afstand loodrecht onder een geïdealiseerde rechtlijnige, horizontale vliegbaan van oneindige lengte waarlangs het vliegtuig met constant vermogen op een vaste referentiesnelheid vliegt ( 22 ). Het gebeurtenisniveau dat op grond van de NPD-tabel voor een specifieke vermogensinstelling en schuine afstand is geïnterpoleerd, wordt aldus als een uitgangsniveau aangemerkt. Het is van toepassing op een oneindige vliegbaan en moet worden gecorrigeerd om de effecten van 1) niet-referentiesnelheid, 2) motorinstallatie-effecten (lateraal richteffect), 3) laterale demping, 4) eindige segmentlengte en 5) longitudinaal richteffect achter de startaanloop in aanmerking te nemen. Zie vergelijkingen 2.7.25 en 2.7.26.

De correctie van de duur ΔV (alleen voor blootstellingsniveaus LE)

Deze correctie ( 23 ) verdisconteert een verandering van blootstellingsniveaus indien de werkelijke grondsnelheid van het segment verschilt van de referentiesnelheid van het vliegtuig Vref waarop de NPD-basisgegevens betrekking hebben. Net als motorvermogen varieert de snelheid langs het segment (grondsnelheid varieert van V1 tot V2) en is het nodig om een equivalente segmentsnelheid Vseg te definiëren, waarbij rekening moet worden gehouden met het feit dat het segment naar de grond afloopt, d.w.z.



Vseg = V/cosγ

(2.7.32)

waarbij V hier een equivalente segmentsnelheid ten opzichte van de grond is (zie voor meer informatie vergelijking B-22 die V uitdrukt in termen van gekalibreerde vliegsnelheid Vc en



image

(2.7.33)

Voor segmenten in de lucht wordt aangenomen dat V de grondsnelheid is op het dichtstbijzijnde punt van nadering S — geïnterpoleerd tussen de eindwaarden van het segment in de veronderstelling dat zij lineair varieert met tijd, d.w.z. als het waarneempunt zich naast het segment bevindt:



image

(2.7.34)

Indien het waarneempunt zich achter of vóór het segment bevindt, is dat op het dichtstbijzijnde eindpunt V1 of V2 .

Voor rolbaansegmenten (delen van de startaanloop of landingsuitloop waarvoor geldt dat γ = 0) wordt Vseg geacht eenvoudigweg het gemiddelde van de start- en eindsnelheden van het segment te zijn, d.w.z.



Vseg = (V1 + V2 )/2

(2.7.35)

In beide gevallen is de toegevoegde correctie van de duur dan



ΔV = 10 · lg(Vref/Vseg )

(2.7.36)

Geometrie van geluidsvoortplanting

Figuur 2.7.l toont de basisgeometrie in het vlak loodrecht op de vliegbaan van het vliegtuig. De grondlijn is het snijpunt van het loodrechte vlak en het vlakke grondvlak. (Indien de vliegbaan horizontaal is, is de grondlijn een eindaanzicht van het grondvlak.) Het vliegtuig helt over met hoek ε gemeten tegen de klok in rond zijn rolas (d.w.z. met de stuurboordvleugel omhoog). Het is daarom positief voor bochten naar links en negatief voor bochten naar rechts.

image

 De hoogtehoek β (tussen 0 en 90°) tussen het rechtstreekse geluidsvoortplantingspad en de vlakke grondlijn ( 24 ) bepaalt, samen met de inclinatie van de vliegbaan en de dwarsverplaatsing van het waarneempunt vanaf de grondkoers, de laterale demping.

 De depressiehoek tussen het vleugelvlak en het voortplantingspad bepaalt de motorinstallatie-effecten. Met betrekking tot de standaardprocedure voor de hellingshoek geldt dat = β ± ε, met positief teken voor waarneempunten aan de stuurboordzijde (rechts) en negatief teken voor waarneempunten aan de bakboordzijde (links).

Correctie voor motorinstallatie ΔI

Een vliegtuig tijdens de vlucht is een complexe geluidsbron. Niet alleen zijn de geluidsbronnen van de motor (en het casco) ingewikkeld, maar ook de configuratie van het casco, met name de locatie van de motoren, heeft invloed op de geluidsafstralingspatronen door de processen van weerkaatsing, breking en verstrooiing veroorzaakt door vaste oppervlakken en aerodynamische stromingsvelden. Dit leidt tot een niet-uniforme richteffect van geluid dat lateraal langs de rolas van het vliegtuig afstraalt, wat hier lateraal richteffect wordt genoemd.

Er zijn grote verschillen in lateraal richteffect tussen vliegtuigen met op de romp gemonteerde motoren en vliegtuigen met aan de vleugels gemonteerde motoren, waarmee in de volgende uitdrukking rekening wordt gehouden:



image

dB

(2.7.37)

waarbij Δ I (φ) de correctie is, in dB, bij depressiehoek (zie figuur 2.7.m) en



a = 0,00384,

b = 0,0621,

c = 0,8786

voor aan de vleugels gemonteerde motoren, en

a = 0,1225,

b = 0,3290,

c = 1

voor op de romp gemonteerde motoren.

Voor propellervliegtuigen zijn variaties in richteffect te verwaarlozen en kan worden aangenomen dat



Δ I (φ) = 0

(2.7.38)

Figuur 2.7.n toont de variatie van Δ I (φ) rondom de rolas van het vliegtuig voor de drie motorinstallaties. De SAE heeft deze empirische verhoudingen afgeleid van experimentele metingen voornamelijk onder de vleugels. Totdat de gegevens boven de vleugel zijn geanalyseerd, wordt aanbevolen dat voor negatieve φ geldt dat voor alle installaties ΔI(φ) = ΔI(0).

image

Aangenomen wordt dat Δ I (φ) tweedimensionaal is, d.w.z. dat het niet afhankelijk is van enige andere parameter, en met name dat het niet varieert met de longitudinale afstand van het waarneempunt vanaf het vliegtuig. Dit betekent dat de hoogtehoek β voor Δ I (φ) wordt gedefinieerd als β = tan–1(z/). Dit is ten behoeve van het modelleren totdat de werking beter wordt begrepen. In werkelijkheid zullen de installatie-effecten vrijwel zeker voornamelijk driedimensionaal zijn. Desondanks is een tweedimensionaal model gerechtvaardigd vanwege het feit dat gebeurtenisniveaus meestal worden gedomineerd door lawaai dat lateraal van het dichtstbijzijnde segment wordt afgestraald.

Laterale demping Λ(β, ) (oneindige vliegbaan)

Getabelleerde NPD-gebeurtenisniveaus hebben betrekking op gelijkmatige, horizontale vluchten en zijn meestal gebaseerd op metingen die 1,2 m boven zachte vlakke grond onder het vliegtuig zijn genomen. De afstandsparameter is in feite de hoogte boven het oppervlak. Elk effect van het oppervlak op de niveaus van geluidsgebeurtenissen onder het vliegtuig, waardoor de getabelleerde niveaus kunnen afwijken van vrij veld-waarden ( 25 ), wordt verondersteld inherent te zijn aan de gegevens (d.w.z. in de vorm van de niveau-afstandverhoudingen).

Aan de kant van de vliegbaan is de afstandsparameter de minimale schuine afstand — de lengte van de normaal van het waarneempunt tot de vliegbaan. Op elke laterale positie is het geluidsniveau in het algemeen lager dan op dezelfde afstand onmiddellijk onder het vliegtuig. Afgezien van het hierboven beschreven lateraal richteffect of „installatie-effecten” is het gevolg van overtollige laterale demping waardoor het geluidsniveau sneller daalt met afstand dan de NPD-curven aangeven. Een eerdere, algemeen gebruikte methode voor het modelleren van laterale voortplanting van vliegtuiglawaai werd door de Society of Automotive Engineers (SAE) in AIR-1751 ontwikkeld. De hieronder beschreven algoritmen zijn gebaseerd op verbeteringen die de SAE nu in AIR-5662 aanbeveelt. Laterale demping is een weerkaatsingseffect als gevolg van interferentie tussen direct afgestraald geluid en dat wat van het oppervlak wordt weerkaatst. Het hangt af van de aard van het oppervlak en kan significante reducties van waargenomen geluidsniveaus op kleine hoogtehoeken veroorzaken. Het wordt ook zeer sterk beïnvloed door geluidsbreking, stabiel en instabiel, veroorzaakt door wind- en temperatuurgradiënten en turbulentie die op hun beurt te wijten zijn aan de aanwezigheid van het oppervlak ( 26 ). Het mechanisme van oppervlakteweerkaatsing is goed begrepen en kan in theorie, voor uniforme atmosferische en oppervlakteomstandigheden, met enige nauwkeurigheid worden beschreven. Niet-uniformiteit van atmosfeer en oppervlakken, die niet ontvankelijk zijn voor eenvoudige theoretische analyse, heeft echter een grote invloed op het weerkaatsingseffect waardoor het naar hogere hoogtehoeken „verspreidt”. De theorie is daarom slechts beperkt toepasbaar. De SAE blijft werken aan een beter begrip van het oppervlakte-effect, wat naar verwachting tot betere modellen zal leiden. Tot dan wordt de volgende, in AIR-5662 beschreven, methodologie aanbevolen voor de berekening van laterale demping. Deze methode beperkt zich tot het geval van geluidsvoortplanting over zachte vlakke grond die geschikt is voor het merendeel van de luchthavens. Correcties waarmee de gevolgen van een harde ondergrond (of, akoestisch gezien equivalent, water) worden verdisconteerd, zijn nog in ontwikkeling.

De methode berust op een groot aantal experimentele gegevens over geluidsvoortplanting van vliegtuigen met op de romp gemonteerde motoren in een rechtlijnige, gelijkmatige, horizontale vlucht (zonder bochten), zoals oorspronkelijk vermeld in AIR-1751. Ervan uitgaande dat voor een horizontale vlucht de demping van lucht naar grond afhankelijk is van i) hoogtehoek β gemeten in het verticale vlak en ii) dwarsverplaatsing van de grondkoers van het vliegtuig , werden de gegevens geanalyseerd om een empirische functie voor de totale laterale aanpassing Λ T (β,) (= lateraal gebeurtenisniveau min het niveau op dezelfde afstand onder het vliegtuig) te verkrijgen.

Omdat de term Λ T (β,) zowel lateraal richteffect als laterale demping omvatte, kan de laatstgenoemde door middel van aftrekking worden bepaald. Wanneer lateraal richteffect door vergelijking 2.7.37 wordt beschreven, met de coëfficiënten voor montage op de romp, en waarbij φ is vervangen door β (van toepassing op een niet-draaiende vlucht), wordt de laterale demping:



image

(2.7.39)

waarbij β en worden gemeten zoals beschreven in figuur 2.7.m in een vlak loodrecht op de oneindige vliegbaan die, voor een horizontale vlucht, ook verticaal is.

Hoewel Λ(β,) rechtstreeks met vergelijking 2.7.39 met Λ T (β,) afkomstig uit AIR-1751 berekend zou kunnen worden, wordt een efficiëntere verhouding aanbevolen. Dat is de volgende empirische, op basis van AIR-5662 aangepaste, benadering:



image

(2.7.40)

waarbij Γ() een afstandsfactor is, verkregen door



image

voor 0 ≤ ≤ 914 m

(2.7.41)

image

voor > 914 m

(2.7.42)

en Λ(β) laterale demping voor lucht-grond over lange afstand is, verkregen door



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

voor 0° ≤ β ≤ 50°

(2.7.43)

Λ(β) = 0

voor 50° ≤ β ≤ 90°

(2.7.44)

De uitdrukking voor laterale demping Λ(β, ), vergelijking 2.7.40, waarvan wordt aangenomen dat ze voor alle vliegtuigen geldt, zowel propellervliegtuigen als straalvliegtuigen met op de romp of op de vleugel gemonteerde motoren, wordt geïllustreerd in figuur 2.7.o.

Onder bepaalde omstandigheden (met terrein) is het mogelijk dat β kleiner is dan nul. In dergelijke gevallen wordt aanbevolen dat Λ(β) = 10,57.

image

Laterale demping van eindig segment

Vergelijkingen 2.7.41 t/m 2.7.44 beschrijven de laterale demping Λ(β,) van geluid dat bij het waarneempunt aankomt van een vliegtuig in een gelijkmatige vlucht langs een oneindige, horizontale vliegbaan. Bij hun toepassing op eindige, niet-horizontale segmenten moet de demping worden berekend voor een equivalente horizontale baan, omdat het dichtstbijzijnde punt op een eenvoudige verlenging van het hellende segment (dat op een zeker punt door het grondoppervlak gaat) in het algemeen geen correcte hoogtehoek β oplevert.

De bepaling van laterale demping voor eindige segmenten verschilt sterk voor de maten Lmax en LE . Maximale segmentniveaus Lmax worden bepaald uit NPD-gegevens als een functie van de voortplantingsafstand d vanaf het dichtstbijzijnde punt op het segment. Er zijn geen correcties nodig ter compensatie van de afmetingen van het segment. Evenzo wordt aangenomen dat laterale demping Lmax alleen afhankelijk is van de hoogtehoek van en grondafstand tot hetzelfde punt. Derhalve worden alleen de coördinaten van dat punt vereist. Voor LE is het proces echter ingewikkelder.

Het uitgangsniveau van de gebeurtenis LE(P,d) dat uit de NPD-gegevens wordt bepaald, weliswaar voor eindige segmentparameters, is desondanks van toepassing op een oneindige vliegbaan. Het blootstellingsniveau van een geluidsgebeurtenis van een segment, LE,seg , is uiteraard lager dan het uitgangsniveau met de hoeveelheid van de correctie van het eindige segment zoals later in punt 2.7.19 wordt bepaald. Deze correctie, een functie van de geometrie van driehoeken OS1S2 in figuren 2.7.j t/m 2.7.l, bepaalt welk percentage van de geluidsenergie van de totale oneindige baan die op O wordt ontvangen van het segment afkomstig is. Dezelfde correctie is van toepassing, ongeacht of er al dan niet laterale demping plaatsvindt. Elke laterale demping wordt echter voor de oneindige vliegbaan berekend, d.w.z. als een functie van de verplaatsing en hoogte ervan, niet die van het eindige segment.

Door de correcties Δ V en Δ I op te tellen en laterale demping Λ(β,) van het NPD-uitgangsniveau af te trekken, wordt het gecorrigeerde geluidsgebeurtenisniveau voor een equivalente gelijkmatige horizontale vlucht op een aangrenzende, oneindige rechtlijnige baan verkregen. De werkelijke vliegbaansegmenten die worden gemodelleerd, die welke invloed op de geluidscontouren hebben, zijn echter zelden horizontaal. Vliegtuigen zullen meestal klimmen of dalen.

Figuur 2.7.p illustreert een vertreksegment S1S2 . Het vliegtuig klimt bij een hoek γ, maar de overwegingen lijken nog steeds veel op die voor een aankomst. Het resterende deel van de „werkelijke” vliegbaan wordt niet weergegeven. Het volstaat om te vermelden dat S1S2 slechts een deel van de gehele baan (die in het algemeen gebogen is) vertegenwoordigt. In dit geval bevindt het waarneempunt O zich naast en links van het segment. Het vliegtuig helt (linksdraaiend langs de vliegbaan) bij een hoek ε op de laterale horizontale as. De depressiehoek φ van het vleugelvlak, waarvan het installatie-effect Δ I een functie is (vergelijking 2.7.39), ligt in het vlak loodrecht op de vliegbaan waarbij ε wordt gedefinieerd. Derhalve, φ = β – ε, waarbij β = tan–1(h/) en de loodrechte afstand OR is van het waarneempunt tot de grondkoers, d.w.z. de dwarsverplaatsing van het waarneempunt ( 27 ). Het dichtstbijzijnde naderingspunt van het vliegtuig tot het waarneempunt S, wordt bepaald door de loodlijn OS met een lengte (schuine afstand) dp . De driehoek OS1S2 komt overeen met figuur 2.7.k, de geometrie voor de berekening van de segmentcorrectie Δ F .

image

Voor de berekening van de laterale demping met behulp van vergelijking 2.7.40 (waarbij β in een verticaal vlak wordt gemeten) wordt een equivalente horizontale vliegbaan gedefinieerd in het verticale vlak door S1S2 en met de dezelfde loodrechte schuine afstand dp van het waarneempunt. Dit wordt weergegeven door de driehoek ORS en zijn bijbehorende vliegbaan langs OR (zie figuur 2.7.p) door hoek γ te draaien om aldus de driehoek ORS′ te vormen. De hoogtehoek van deze equivalente horizontale baan (nu in een verticaal vlak) is β = tan–1(h /) ( blijft ongewijzigd). In dit geval, met het waarneempunt langszij, is de laterale demping Λ(β,) hetzelfde voor de maten LE en Lmax .

Figuur 2.7.q illustreert de situatie waarin het waarneempunt O zich achter, niet naast, het eindige segment bevindt. Hier wordt het segment als een verder verwijderd deel van een oneindige baan waargenomen. Een loodlijn kan alleen tot punt Sp op de verlenging ervan worden getekend. De driehoek OS1S2 komt overeen met figuur 2.7.j dat de segmentcorrectie Δ F bepaalt. In dit geval zijn de parameters voor lateraal richteffect en laterale demping echter minder duidelijk.

image

Ermee rekening houdend dat, zoals geformuleerd voor modellering, het lateraal richteffect (installatie-effect) tweedimensionaal is, wordt de bepalende depressiehoek φ nog steeds lateraal vanaf het vleugelvlak van het vliegtuig gemeten. (Het uitgangsniveau van de gebeurtenis is nog steeds het niveau dat wordt voortgebracht door het vliegtuig dat zich in een oneindige vliegbaan voortbeweegt, weergegeven door het verlengde segment.) De depressiehoek wordt aldus bepaald op het dichtstbijzijnde naderingspunt, d.w.z. φ = βp – ε, waarbij βp is hoek SpOC.

Voor maten voor het maximumniveau is de NPD-afstandsparameter de kortste afstand tot het segment, d.w.z. d = d1 . Voor maten voor het blootstellingsniveau is het de kortste afstand dp van O tot Sp op de verlengde vliegbaan, d.w.z. het niveau geïnterpoleerd op grond van de NPD-tabel is LE ∞ (P1,dp ).

De geometrische parameters voor laterale demping verschillen ook voor de berekeningen van maximaal niveau en blootstellingsniveau. Voor de maten voor het maximumniveau wordt de aanpassing Λ(β,) verkregen met behulp van vergelijking 2.7.40 met β = β 1 = sin–1(z1/d1) en image, waarbij β1 en d1 worden bepaald door de driehoek OC1S1 in het verticale vlak door O en S1 .

Voor de berekening van de laterale demping voor uitsluitend segmenten in de lucht en maten van het blootstellingsniveau blijft de kortste dwarsverplaatsing vanaf de segmentverlenging (OC). Om een juiste waarde van β te bepalen, moet echter opnieuw een (oneindige) equivalente horizontale vliegbaan worden gevisualiseerd, waarvan het segment kan worden beschouwd deel uit te maken. Deze wordt getrokken door S1, hoogte h boven het oppervlak, waarbij h gelijk is aan de lengte van RS1 , de loodlijn van de grondkoers tot het segment. Dit komt overeen met de werkelijke verlengde vliegbaan door hoek γ rondom punt R (zie figuur 2.7.q) te draaien. Voor zover R zich bevindt op de loodlijn naar S1 , het punt op het segment dat zich het dichtst bij O bevindt, is de samenstelling van de equivalente horizontale baan hetzelfde als wanneer O zich naast het segment bevindt.

Het dichtstbijzijnde naderingspunt van de equivalente horizontale baan tot het waarneempunt O bevindt zich op S′, schuine afstand d, zodat de driehoek OCS′ die aldus in het verticale vlak wordt gevormd dan de hoogtehoek β = cos–1(/d) bepaalt. Hoewel deze transformatie mogelijk nogal ingewikkeld lijkt, moet worden opgemerkt dat de fundamentele bron-geometrie (gedefinieerd door d1, d2 en φ) ongewijzigd blijft. Het geluid dat zich van het segment naar het waarneempunt verplaatst is eenvoudigweg wat het zou zijn indien de gehele vlucht langs het oneindig verlengde hellende segment (waarvan het segment voor modelleringsdoeleinden deel uitmaakt) op constante snelheid V en vermogen P1 zou plaatsvinden. Anderzijds is de laterale demping van geluid van het segment dat door het waarneempunt wordt ontvangen niet gerelateerd aan βp , de hoogtehoek van de verlengde baan, maar aan β, die van de equivalente horizontale baan.

Het geval van een waarneempunt vóór het segment wordt niet afzonderlijk beschreven. Het is duidelijk dat dit in wezen hetzelfde is als het geval van het waarneempunt dat zich achter het segment bevindt.

Voor maten voor het blootstellingsniveau waar waarneemlocaties zich tijdens de startaanloop achter de grondsegmenten en tijdens de landingsuitloop vóór de grondsegmenten bevinden, wordt de waarde van β echter dezelfde als die voor de maten voor het maximumniveau, d.w.z. β = β1 = sin–1(z1/d1) enimage

Correctie van het eindige segment ΔF (alleen blootstellingsniveaus LE)

Het aangepaste uitgangsniveau van geluidsblootstelling heeft betrekking op een vliegtuig in een continue, rechtlijnige, gelijkmatige, horizontale vlucht (zij het met een hellingshoek ε die met rechtlijnige vlucht onverenigbaar is). De toepassing van de (negatieve) eindige segmentcorrectie Δ F = 10 · lg(F), waarbij F de energiefractie is, zorgt voor verdere aanpassing van het niveau aan wat het zou zijn als het vliegtuig alleen het eindige segment zou afleggen (of voor de rest van de oneindige vliegbaan geen enkel geluid zou voortbrengen).

De energiefractieterm verklaart het uitgesproken longitudinale richteffect van vliegtuiglawaai en de hoek ingesloten door het segment op de waarneempositie. Hoewel de processen die de directionaliteit veroorzaken zeer ingewikkeld zijn, hebben studies aangetoond dat de resulterende contouren vrij ongevoelig zijn voor de precieze veronderstelde eigenschappen van directionaliteit. De uitdrukking voor Δ F hieronder is gebaseerd op een vierdemachts-, 90 graden- dipoolmodel van geluidsafstraling. Aangenomen wordt dat deze niet door lateraal richteffect en demping wordt beïnvloed. Hoe deze correctie wordt verkregen, wordt in aanhangsel E nader beschreven.

De energiefractie F is een functie van de „weergave”-driehoek OS1S2 bepaald in figuren 2.7.j t/m 2.7.l zodat:



image

(2.7.45)

Met



image

;

image

;

image

;

image

.

waarbij dλ bekend is als de „proportionele afstand” (zie aanhangsel E). Opgemerkt wordt dat, volgens NPD-gegevens, Lmax(P, dp) het maximumniveau voor loodrechte afstand dp is, NIET het segment Lmax .

Geadviseerd wordt een ondergrens van – 150 dB op ΔF toe te passen.

In het specifieke geval dat waarneemlocaties zich achter elk startaanloopsegment en elk landingsuitloopsegment bevinden, wordt een gereduceerde vorm van de in vergelijking 2.7.45 uitgedrukte geluidsfractie gebruikt, wat overeenkomt met het specifieke geval van q = 0. Dit wordt berekend met behulp van



image

(2.7.46)

waarbij α2 = λ/dλ en ΔSOR de richteffectfunctie van de startaanloop is, gedefinieerd door de vergelijkingen 2.7.51 en 2.7.52.

De gedachte achter het gebruik van deze bepaalde vorm van geluidsfractie wordt hieronder verder uiteengezet als onderdeel van de toepassingsmethode voor startaanlooprichteffect.

Specifieke behandelingen van grondrolsegmenten, waaronder de richteffectfunctie van de startaanloop ΔSOR

In het geval van grondrolsegmenten, zowel voor opstijgen als landen, worden specifieke behandelingen toegepast, die hieronder worden beschreven.

De functie van het startaanlooprichteffect ΔSOR

Het geluid van straalvliegtuigen, vooral dat van vliegtuigen die met motoren met een lagere omloopverhouding zijn uitgerust, vertoont een lobvormig stralingspatroon in de achterwaartse boog, wat kenmerkend is voor het uitlaatgeluid van een straalmotor. Dit patroon wordt sterker naarmate de snelheid van de straal hoger en de snelheid van het vliegtuig lager wordt. Dit is met name van belang voor de waarneemlocaties achter de startaanloop, waar aan beide voorwaarden wordt voldaan. Met dit effect wordt rekening gehouden door een richteffectfunctie Δ SOR.

De functie Δ SOR is afgeleid uit verschillende geluidmetingscampagnes waarbij microfoons op passende wijze achter en aan de zijkant van de SOR van vertrekkende straalvliegtuigen werden geplaatst.

Figuur 2.7.r geeft de relevante geometrie weer. De azimut ψ tussen de lengteas van het vliegtuig en de vector naar het waarneempunt wordt gedefinieerd door



image

.

(2.7.47)

De relatieve afstand q is negatief (zie figuur 2.7.j) zodat ψ varieert van 0° in de richting van de voorwaartse koers van het vliegtuig tot 180° in de omgekeerde richting.

image

De functie Δ SOR geeft de variatie weer van het totale geluid afkomstig van de startaanloop gemeten achter de startaanloop, vergeleken met het algemene geluidsniveau van de startaanloop gemeten aan de zijkant van de SOR, op dezelfde afstand:



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

(2.7.48)

waarbij LTGR (dSOR ,90°) het totale geluidsniveau van de startaanloop is dat door alle startaanloopsegmenten op puntafstand dSOR aan de zijkant van de SOR wordt voortgebracht. Op afstanden dSOR die korter zijn dan een genormaliseerde afstand dSOR,0 , wordt de richteffectfunctie van de SOR verkregen door



image

als 90° ≤ ψ < 148,4°

(2.7.49)

image

if 148,4° ≤ ψ ≤ 180°

(2.7.50)

Als de afstand dSOR de genormaliseerde afstand dSOR, 0 overschrijdt, wordt de richteffectcorrectie met een correctiefactor vermenigvuldigd om rekening te houden met het feit dat op grotere afstanden van vliegtuig het richteffect minder sterk wordt, d.w.z.



image

als dSOR dSOR ,0

(2.7.51)

image

als dSOR > dSOR ,0

(2.7.52)

De genormaliseerde afstand dSOR,0 is gelijk aan 762 m (2 500 voet).

Behandeling van waarneempunten die zich achter elk startaanloop- en landingsuitloopsegment bevinden

De hierboven beschreven functie Δ SOR vangt grotendeels het sterke richteffect op van het eerste deel van de startaanloop op locaties achter de SOR (omdat dit zich het dichtst bij de waarneempunten bevindt, met de grootste verhouding tussen snelheid van de straalmotor en vliegtuigsnelheid). Het gebruik van de aldus vastgestelde Δ SOR wordt „gegeneraliseerd” voor posities achter elk individueel grondrolsegment — van zowel stijgen als landen — dus niet alleen achter het startaanlooppunt (in het geval van opstijgen).

De parameters dS en ψ worden ten opzichte van het begin van elk afzonderlijk grondrolsegment berekend.

Het geluidsgebeurtenisniveau Lseg voor een locatie achter een bepaald startaanloop- of landingsuitloopsegment wordt berekend om te voldoen aan de formalisering van de functie Δ SOR : het wordt hoofdzakelijk berekend voor het referentiepunt dat zich aan de zijkant van het startpunt van het segment bevindt, op dezelfde afstand dS als het werkelijke punt, en wordt verder met Δ SOR bijgesteld om het gebeurtenisniveau op het werkelijke punt te verkrijgen.

Dit betekent dat de verschillende correctietermen in de onderstaande vergelijkingen de geometrische parameters gebruiken die met dit referentiepunt aan de zijkant van het startpunt overeenstemmen:



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)

waarbij Δ′ F de gereduceerde vorm is van de geluidsfractie uitgedrukt in vergelijking (2.7.46) voor het geval q = 0 (indien het referentiepunt zich aan de zijkant van het startpunt bevindt), en waarbij rekening moet worden gehouden met het feit dat dλ met behulp van dS (en niet dp ) wordt berekend:



image

(2.7.55)

2.7.20.    Geluidsgebeurtenisniveau L van een vliegtuig voor algemene luchtvaart

De in punt 2.7.19 beschreven methode is van toepassing op propellervliegtuigen voor algemene luchtvaart wanneer ze met betrekking tot motorinstallatie-effecten als propellervliegtuigen worden behandeld.

De ANP-databank bevat gegevens voor verschillende vliegtuigen voor algemene luchtvaart. Hoewel deze gegevens vaak de meest voorkomende algemene vliegtuigen betreffen, kunnen zich gevallen voordoen wanneer het toepasselijk is om aanvullende gegevens te gebruiken.

Wanneer het specifieke algemene vliegtuig niet bekend is of niet in de ANP-databank voorkomt, wordt aanbevolen de meer algemene vliegtuiggegevens, respectievelijk GASEPF en GASEPV, te gebruiken. Deze gegevenssets vertegenwoordigen kleine eenmotorige vliegtuigen voor algemene luchtvaart met respectievelijk verstelbare of vaste spoed. Tabellen van gegevens zijn opgenomen in bijlage I (tabellen I-11 I-17).

2.7.21.    Methode voor de berekening van helikoptergeluid

Voor de berekening van helikoptergeluid kan dezelfde methode als voor vliegtuigen met vaste vleugels (beschreven in punt 2.7.14) worden gebruikt, mits de helikopters als propellervliegtuig worden behandeld en de installatie-effecten in verband met straalvliegtuigen niet wordt toegepast. Tabellen van gegevens voor twee verschillende gegevenssets zijn opgenomen in bijlage I (tabellen I-18 I-27).

2.7.22.    Geluid in verband met het proefdraaien van motoren (aanloop), taxiën en hulpaggregaten

In de gevallen waar wordt geoordeeld dat lawaai in verband met het proefdraaien van motoren en hulpaggregaten gemodelleerd moeten worden, dan wordt dit gedaan overeenkomstig het hoofdstuk over industrielawaai. Hoewel het meestal niet het geval is, kan het geluid van het testen van vliegtuigmotoren (soms aangeduid als „proefdraaien”) op luchthavens een bijdrage aan geluidsimpact leveren. Proefdraaien wordt gewoonlijk voor technische doeleinden uitgevoerd om motorprestaties te controleren. De vliegtuigen worden daarbij op een veilige plaats uit de buurt van gebouwen, vliegtuig-, voertuig- en/of personeelsbewegingen geplaatst om eventuele schade door uitlaatstromen van straalmotoren te voorkomen.

Voor extra veiligheid en lawaaibeperking kunnen luchthavens, met name die met onderhoudsvoorzieningen waar frequent proefdraaien kan plaatsvinden, zogenaamde „geluidskooien”, driezijdige omheiningen met keerschotten, installeren die speciaal zijn ontworpen om het lawaai van straalmotoren af te leiden en te verstrooien. Een onderzoek naar de geluidsimpact van dergelijke voorzieningen, die met het gebruik van aanvullende ophogingen of grote geluidsschermen verder kan worden gedempt en verminderd, wordt het beste uitgevoerd door de geluidskooi als een bron van industrielawaai te behandelen en een passend model voor lawaai- en geluidsvoortplanting te gebruiken.

2.7.23.    Berekening van cumulatieve niveaus

Punten 2.7.14 t/m 2.7.19 beschrijven de berekening van het geluidsgebeurtenisniveau van een enkele vliegtuigbeweging op een enkele waarneemlocatie. De totale geluidsblootstelling op die locatie wordt berekend door de geluidsgebeurtenisniveaus van alle geluid-significante vliegtuigbewegingen te accumuleren, d.w.z. alle bewegingen, inkomend of uitgaand, die op het cumulatieve niveau van invloed zijn.

2.7.24.    Gewogen equivalente geluidsniveaus

Tijd-gewogen equivalente geluidsniveaus, die alle belangrijke van vliegtuigen ontvangen geluidsenergie veroorzaken, worden algemeen uitgedrukt door de formule



image

(2.7.56)

De optelling wordt verricht voor alle N-geluidsgebeurtenissen tijdens het tijdsinterval T 0 waarop de geluidsindex van toepassing is. LE,i is het eenmalige blootstellingsniveau van de i-de geluidsgebeurtenis. gi is een wegingsfactor die afhankelijk is van de tijd van de dag (meestal gedefinieerd voor dag-, avond- en nachtperioden). In feite is gi een vermenigvuldigingsfactor voor het aantal vluchten dat tijdens de gespecificeerde perioden plaatsvindt. De constante C kan verschillende betekenissen (normaliserende constante, seizoenscorrectie enz.) hebben.

Wanneer de verhouding

image

wordt gebruikt, waarbij Δi de decibel-weging voor de i-de periode is, kan de vergelijking 2.7.56 worden herschreven als



image

(2.7.57)

d.w.z. de weging voor de tijd van de dag wordt door een bijkomende niveauverrekening uitgedrukt.

2.7.25.    Het gewogen aantal verrichtingen

Het cumulatieve geluidsniveau wordt geschat door optelling van de bijdragen van alle verschillende typen of categorieën van vliegtuigen die gebruikmaken van de verschillende vliegroutes waaruit het luchthavenscenario bestaat.

Voor de beschrijving van dit opsommingsproces worden de volgende indices geïntroduceerd:

i

index voor vliegtuigtype of -categorie

j

index voor vliegbaan of subtrack (indien subtracks worden gedefinieerd)

k

index voor vliegbaansegment

Veel geluidsindices — vooral equivalente geluidsniveaus — omvatten wegingsfactoren voor de tijd van de dag gi in hun definitie (vergelijkingen 2.7.56 en 2.7.57).

Het opsommingsproces kan worden vereenvoudigd door een „gewogen aantal activiteiten” in te voeren



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

(2.7.58)

De waarden Nij vertegenwoordigen de aantallen activiteiten van vliegtuigentype/-categorie i op baan (of subtrack) j tijdens respectievelijk de dag-, avond- en nachtperiode ( 28 ).

Uit vergelijking (2.7.57) is het (algemene) cumulatieve equivalente geluidsniveau Leq op waarneempunt (x,y)



image

(2.7.59)

T 0 is de referentietijdsperiode. Deze hangt af — evenals de wegingsfactoren gi — van de specifieke definitie van het gewogen indexcijfer dat wordt gebruikt (bv. LDEN ). LE,ijk is de bijdrage van het niveau van een eenmalige geluidsgebeurtenis van segment k van baan of subtrack j voor een activiteit van een vliegtuig van categorie i. De schatting van LE,ijk wordt in de punten 2.7.14 t/m 2.7.19 nader beschreven.

2.7.26.    Standaard berekening en verfijning van het raster

Wanneer geluidscontouren worden verkregen door middel van interpolatie tussen indexwaarden op rechthoekig gespreide rasterpunten, hangt hun nauwkeurigheid af van de keuze van de rasterverdeling (of maaswijdte) ΔG , vooral in cellen waar grote hellingen in de ruimtelijke spreiding van de index nauwe kromming van de contouren veroorzaken (zie figuur 2.7.s). Interpolatiefouten worden verminderd door de rasterverdeling te vernauwen, maar omdat dit het aantal rasterpunten verhoogt, neemt de berekeningstijd toe. Optimalisering van een regelmatige rastermaas omvat een afweging tussen modelleringsnauwkeurigheid en looptijd.

Figuur 2.7.s

Standaardraster en rasterverfijning

image

Het gebruik van een onregelmatig raster om de interpolatie in kritieke cellen te verfijnen is een aanzienlijke verbetering van computerefficiëntie en levert nauwkeurigere resultaten op. De techniek, die in figuur 2.7.s wordt beschreven, bestaat uit het plaatselijk vernauwen van de maaswijdte, waarbij het grootste deel van het raster ongewijzigd blijft. Dit is zeer eenvoudig en wordt door middel van de volgende stappen bereikt:

1. Bepaal een verfijning-drempelverschil ΔLR voor de geluidsindex.

2. Bereken het basisraster voor een rasterverdeling ΔG .

3. Controleer de verschillen ΔL van de indexwaarden tussen aangrenzende rasterknooppunten.

4. Als er verschillen ΔL > ΔLR zijn, definieer een nieuw raster met een verdeling ΔG /2 en schat de niveaus voor de nieuwe knooppunten op de volgende wijze:

▼C1



Als left accolade

ΔL ≤ ΔLR

bereken de nieuwe waarde left accolade

door lineare interpolatie van de aangrenzende waarden.

ΔL > ΔLR

helemaal overnieuw aan de hand van de basisgegevens.

▼M2

5. Herhaal stappen 1 t/m 4 totdat alle verschillen kleiner zijn dan het drempelverschil.

6. Schat de contouren door middel van lineaire interpolatie.

Als de reeks indexwaarden met andere waarden wordt samengevoegd (bv. bij berekening van gewogen indices door optelling van de afzonderlijke dag-, avond- en nachtcontouren), is zorgvuldigheid geboden om te zorgen dat de afzonderlijke rasters identiek zijn.

2.7.27.    Gebruik van gedraaide rasters

In veel praktijksituaties is de werkelijke vorm van een geluidscontour vaak symmetrisch rondom een grondkoers. Als de richting van deze baan echter niet op één lijn met het berekeningsraster ligt, kan dit een asymmetrische contourvorm opleveren.

Figuur 2.7.t

Gebruik van een gedraaid rooster

image

Een eenvoudige manier om dit effect te vermijden, is vernauwing van het raster. Dit verhoogt echter de berekeningstijd. Een elegantere oplossing is draaiing van het berekeningsraster zodat de richting ervan evenwijdig is aan de belangrijkste grondkoersen (d.w.z. meestal parallel aan de belangrijkste rolbaan). Figuur 2.7.t toont het effect van een dergelijke draaiing van het raster op de vorm van de contour.

2.7.28.    Traceren van contouren

Een bijzonder tijdsefficiënt algoritme dat de noodzaak voor berekening van een volledige reeks rasterindexwaarden elimineert ten koste van iets ingewikkeldere berekeningen, is een puntsgewijze berekening van de baan van de contour. Deze optie moet worden uitgevoerd in twee basisstappen die worden herhaald (zie figuur 2.7.u):

Figuur 2.7.u

Concept van het traceringsalgoritme

image

Stap 1 is een eerste punt P1 op de contour bepalen. Dit wordt uitgevoerd door de geluidsindexniveaus L op gelijke afstanden langs een „zoekstraal” te berekenen, waarvan wordt verwacht dat die de vereiste contour van niveau LC zal doorkruisen. Wanneer de contour is gekruist, verandert het teken van het verschil δ = LC – L. Als dit gebeurt, wordt de stap-breedte langs de straal gehalveerd en de zoekrichting omgekeerd. Dit wordt uitgevoerd totdat δ kleiner is dan een vooraf bepaalde nauwkeurigheidsdrempel.

Stap 2, die herhaald wordt totdat de contour voldoende gedefinieerd is, is de bepaling van het volgende punt op contour LC , dat zich op een bepaalde rechtlijnige afstand r van het huidige punt bevindt. Tijdens opeenvolgende hoeksgewijze stappen worden indexniveaus en verschillen δ berekend aan de uiteinden van vectoren die een boog met straal r beschrijven. Door de incrementen op dezelfde manier te halveren en om te keren, ditmaal in de richting van de vector, wordt het volgende contourpunt binnen een vooraf bepaalde nauwkeurigheid vastgesteld.

Figuur 2.7.v

Geometrische parameters voor de vaststelling van voorwaarden voor het traceringsalgoritme

image

Er worden bepaalde beperkingen opgelegd om te garanderen dat de contour met voldoende nauwkeurigheid wordt geschat (zie figuur 2.7.v):

1. De lengte van de koorde Δc (de afstand tussen twee contourpunten) ligt binnen een interval [Δcmin , Δcmax ], bv. [10 m, 200 m].

2. De lengteverhouding tussen twee aangrenzende koorden met lengten Δcn en Δcn + 1 wordt beperkt, bv. 0,5 < Δcn cn + 1 < 2.

3. Met betrekking tot een goede aansluiting van de lengte van de koorde op de contourkromme, wordt aan de volgende voorwaarde voldaan:

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

waarbij het verschil is tussen de koorderichtingen.

Uit ervaring met dit algoritme blijkt dat gemiddeld tussen 2 en 3 indexwaarden berekend moeten worden om een contourpunt met een nauwkeurigheid van beter dan 0,01 dB te kunnen vaststellen.

Dit algoritme zorgt vooral bij de berekening van grote contouren voor een drastische versnelling van de berekeningstijd. Evenwel moet worden opgemerkt dat de uitvoering ervan ervaring vereist, vooral wanneer een contour in afzonderlijke eilanden uiteenvalt.

2.8.    Geluidsniveau en bevolking aan gebouwen toewijzen

Voor de beoordeling van geluidsbelasting van de bevolking worden alleen woongebouwen in aanmerking genomen. Er worden geen personen toegewezen aan andere gebouwen die niet als woning worden gebruikt, zoals scholen, ziekenhuizen, kantoorgebouwen of fabrieken. De toewijzing van de bevolking aan de woongebouwen berust op de meest recente officiële gegevens (afhankelijk van de desbetreffende regelingen van de lidstaat).

Omdat vliegtuigberekeningen op een raster met een resolutie van 100m × 100m worden uitgevoerd, worden in het specifieke geval van vliegtuiglawaai de niveaus geïnterpoleerd op basis van de dichtstbijzijnde geluidsniveaus van het raster.

Bepaling van het aantal inwoners van een gebouw

Het aantal inwoners van een woongebouw is een belangrijke tussenparameter voor de schatting van de geluidsbelasting. Gegevens over deze parameter zijn echter niet altijd beschikbaar. Hieronder wordt gespecificeerd hoe deze parameter kan worden afgeleid uit gegevens die gemakkelijker verkrijgbaar zijn.

De hieronder gebruikte symbolen zijn:

BA

=

grondvlak van het gebouw

DFS

=

woonoppervlak woning

DUFS

=

woonoppervlak wooneenheid

H

=

hoogte van het gebouw

FSI

=

woonoppervlak per inwoner

Inh

=

aantal inwoners

NF

=

n = aantal verdiepingen

V

=

volume van woongebouwen

Voor de berekening van het aantal inwoners wordt of de volgende geval-1-procedure, of de geval-2-procedure gebruikt, afhankelijk van de beschikbaarheid van gegevens.

GEVAL 1: gegevens over het aantal inwoners zijn beschikbaar

1A :

Het aantal inwoners is bekend of is geraamd op basis van de wooneenheden. In dit geval is het aantal inwoners van een gebouw de som van het aantal inwoners van alle wooneenheden in het gebouw:



image

(2.8.1)

1B :

het aantal inwoners is alleen bekend voor entiteiten die groter zijn dan een gebouw, bv. huizenrijen, huizenblokken, wijken of zelfs een gehele gemeente. In dit geval wordt het aantal inwoners van een gebouw geschat op basis van het volume van het gebouw:



image

(2.8.2)

De index „totaal” verwijst hier naar de desbetreffende in aanmerking genomen entiteit. Het volume van het gebouw is het product van het grondvlak en de hoogte:



Vbuilding = BAbuilding × Hbuilding

(2.8.3)

Indien de hoogte van het gebouw niet bekend is, wordt deze geschat op basis van het aantal verdiepingen NFbuilding , uitgaande van een gemiddelde hoogte per verdieping van 3 m:



Hbuilding = NFbuilding × 3 m

(2.8.4)

Indien ook het aantal verdiepingen niet bekend is, wordt een standaardwaarde voor het aantal verdiepingen gebruikt die representatief is voor de wijk of gemeente.

Het totale volume van de woongebouwen in de beschouwde entiteit Vtotal wordt berekend als de som van de volumes van alle woongebouwen in de entiteit:



image

(2.8.5)

GEVAL 2: gegevens over het aantal inwoners zijn niet beschikbaar

In dit geval wordt het aantal inwoners geschat op basis van het gemiddelde woonoppervlak per inwoner FSI. Indien deze parameter niet bekend is, wordt een nationale standaardwaarde gebruikt.

2A :

het woonoppervlak is bekend op basis van wooneenheden. In dit geval wordt het aantal bewoners per woning-eenheid als volgt geschat:



image

(2.8.6)

Het aantal inwoners van het gebouw kan nu net zoals in GEVAL 1A hierboven worden geschat.

2B :

het woonoppervlak is bekend voor het hele gebouw, d.w.z. de som van de woonoppervlakken van alle wooneenheden is bekend. In dit geval wordt het aantal bewoners als volgt geschat:



image

(2.8.7)

2C :

het woonoppervlak is alleen bekend voor entiteiten die groter zijn dan een gebouw, bv. huizenrijen, huizenblokken, wijken of zelfs een gehele gemeente.

In dit geval wordt het aantal inwoners van een gebouw geschat op basis van het volume van het gebouw zoals beschreven in GEVAL 1B hierboven, waarbij het totale aantal inwoners als volgt wordt geschat:



image

(2.8.8)

2D :

het woonoppervlak is niet bekend. In dit geval wordt het aantal inwoners van een gebouw geschat zoals hierboven in GEVAL 2B is beschreven, waarbij het woonoppervlak als volgt wordt geschat:



DFSbuilding = BAbuilding × 0,8 × NFbuilding

(2.8.9)

De factor 0,8, is de omrekeningsfactor bruto vloeroppervlak → woonoppervlak. Indien bekend is dat een andere factor representatief is voor het oppervlak, wordt die in plaats daarvan gebruikt en duidelijk gedocumenteerd.

Indien het aantal verdiepingen van het gebouw niet bekend is, moet het worden geschat op basis van de hoogte van het gebouw, Hbuilding , wat doorgaans een niet-geheel aantal verdiepingen oplevert:



image

(2.8.10)

Indien noch de hoogte van het gebouw, noch het aantal verdiepingen bekend is, wordt een standaardwaarde voor het aantal verdiepingen gebruikt die representatief is voor de wijk of gemeente.

Toekenning van waarneempunten aan gevels van gebouwen

De beoordeling van de geluidsbelasting van de bevolking is gebaseerd op waarneempunten op 4 m hoogte boven het terreinniveau vóór de gevels van woongebouwen.

Voor de berekening van het aantal inwoners wordt hetzij de volgende geval-1-procedure, hetzij de geval-2-procedure voor geluidsbronnen op de grond gebruikt. Voor vliegtuiglawaai dat volgens 2.6 wordt berekend, worden alle inwoners van een gebouw aan het dichtstbijzijnde geluidsberekeningspunt op het raster gekoppeld.

GEVAL 1

image

a) Segmenten van meer dan 5 m lengte worden verdeeld in regelmatige intervallen met de langst mogelijke lengte, maar minder dan of gelijk aan 5 m. Waarneempunten worden in het midden van elk regelmatig interval geplaatst.

b) Overige segmenten van meer dan 2,5 m lengte worden door één waarneempunt in het midden van elk segment weergegeven.

c) Overige aangrenzende segmenten met een totale lengte van meer dan 5 m worden als polylijn-objecten behandeld op een wijze die vergelijkbaar is met die welke in a) en b) wordt beschreven.

d) Het aantal aan een waarneempunt toegekende inwoners wordt gewogen door de lengte van de weergegeven gevel zodat de som over alle waarneempunten het totale aantal inwoners vertegenwoordigt.

e) Alleen voor gebouwen met een woonoppervlak dat op een enkele woning per verdieping duidt, wordt het geluidsniveau van de meest blootgestelde gevel rechtstreeks voor de statistieken en met betrekking tot het aantal inwoners gebruikt.

GEVAL 2

image

a) Gevels worden afzonderlijk beschouwd of vanaf de startpositie om de 5 m verdeeld, waarbij een waarneempositie halverwege de gevel of het 5 m-segment wordt geplaatst.

b) Het waarneempunt van het resterende deel bevindt zich in het middelpunt.

c) Het aantal aan een waarneempunt toegekende inwoners wordt gewogen door de lengte van de weergegeven gevel zodat de som over alle waarneempunten het totale aantal inwoners vertegenwoordigt.

d) Alleen voor gebouwen met een woonoppervlak dat op een enkele woning per verdieping duidt, wordt het geluidsniveau van de meest blootgestelde gevel rechtstreeks voor de statistieken en met betrekking tot het aantal inwoners gebruikt.

3.   INVOERGEGEVENS

Invoergegevens die zo nodig in verband met de hierboven beschreven methoden moeten worden gebruikt, worden in aanhangsel F bij aanhangsel I vermeld.

In gevallen waar de in aanhangsel F bij aanhangsel I geleverde invoergegevens niet van toepassing zijn of afwijkingen van de werkelijke waarde veroorzaken die niet aan de onder 2.1.2 en 2.6.2 gestelde voorwaarden voldoen, is het mogelijk andere waarden te gebruiken, mits de gebruikte waarden en gebruikte methode voor de bepaling ervan voldoende zijn gedocumenteerd, waaronder een demonstratie van hun geschiktheid. Deze informatie wordt openbaar beschikbaar gesteld.

4.   MEETMETHODEN

Eventuele metingen, om welke reden dan ook, worden verricht in overeenstemming met de beginselen voor gemiddelde langetermijnmetingen zoals vermeld in ISO 1996-1: 2003 en ISO 1996-2: 2007 of, voor vliegtuiglawaai, ISO 20906:2009.




Aanhangsel A

Gegevensvereisten

In paragraaf 2.7.6 van de hoofdtekst worden de algemene vereisten uiteengezet voor geval-specifieke gegevens over de luchthaven en de activiteiten die daar worden verricht, die nodig zijn voor de berekening van de geluidscontouren. In de volgende datasheets zijn voorbeeldgegevens opgenomen voor een hypothetische luchthaven. De te gebruiken gegevensformaten zijn in het algemeen afhankelijk van de vereisten en behoeften voor het specifieke systeem voor de opstelling van geluidsmodellen en het onderzoeksscenario.

Opmerking: Het wordt aanbevolen dat geografische informatie (referentiepunten enz.) wordt weergegeven in cartesische coördinaten. De keuze van het systeem van het specifieke coördinatenstelsel hangt normaliter af van de beschikbare kaarten.

A1   ALGEMENE LUCHTHAVENGEGEVENS

image

A2   BESCHRIJVING VAN DE BAAN

image

De beschrijving van de baan kan voor verlegde drempels worden herhaald of de verlaagde drempels kunnen worden beschreven in het deel waarin het grondtraject wordt beschreven.

A3   BESCHRIJVING VAN HET GRONDTRAJECT

Bij gebrek aan radargegevens is de volgende informatie nodig voor de beschrijving van bepaalde grondtrajecten.

image

image

A4   BESCHRIJVING VAN HET LUCHTVERKEER

image

image

A5   DATASHEET VLUCHTPROCEDURE

Voorbeeldvliegtuig voor een Boeing 727-200 van hoofdstuk 3, zoals afgeleid van de radar, met behulp van de richtsnoeren die zijn vastgesteld in paragraaf 2.7.9 van de hoofdtekst.

image

Voorbeeld voor een procedureel profiel op basis van de vliegtuiggegevens die zijn opgeslagen in de ANP-gegevensbank:

image




Aanhangsel B

Berekeningen vluchtprestaties

Termen en symbolen

De termen en symbolen die in dit aanhangsel worden gebruikt zijn in overeenstemming met de termen en symbolen die gewoonlijk worden gebruikt door ingenieurs voor vliegtuigprestaties. Enkele basistermen worden hieronder kort toegelicht ten behoeve van gebruikers die hiermee niet vertrouwd zijn. Om strijdigheden met het hoofddeel van de methode te beperken, worden symbolen grotendeels afzonderlijk gedefinieerd in dit aanhangsel. Aan hoeveelheden waarnaar wordt verwezen in de hoofdtekst van de methode worden symbolen toegekend; enkele symbolen die in dit aanhangsel anders worden gebruikt worden gemarkeerd met een asterisk. Amerikaanse en SI-eenheden worden naast elkaar gebruikt; dit is wederom ter behoud van de gebruiken waarmee gebruikers uit verschillende vakgebieden bekend zijn.

Termen

Breekpunt

Zie nominaal vermogen

Gekalibreerde snelheid

(Ook wel equivalente of aangewezen snelheid genoemd.) De snelheid van het vliegtuig ten opzichte van de lucht, zoals aangegeven door een geijkt instrument in het vliegtuig. De werkelijke luchtsnelheid, die normaal gesproken groter is, kan worden berekend op basis van de gekalibreerde snelheid wanneer de luchtdichtheid bekend is.

Gecorrigeerde netto stuwkracht

De netto stuwkracht is de voortstuwende kracht die wordt uitgeoefend door een motor op het casco. Bij een bepaalde vermogensinstelling (EPR of N 1) neemt deze af met de luchtdichtheid naarmate de hoogte toeneemt; de gecorrigeerde netto stuwkracht is de stuwkracht op zeeniveau.

Nominaal vermogen

Bij specifieke maximumtemperaturen van onderdelen neemt de stuwkracht van de motoren af als de luchttemperatuur stijgt en andersom. Dit betekent dat er een kritische luchttemperatuur is waarboven de nominale stuwkracht niet kan worden verwezenlijkt. Voor de modernste motoren wordt dit de „nominale temperatuur” genoemd, omdat de stuwkracht bij lagere luchttemperaturen automatisch wordt verminderd tot de nominale stuwkracht om de levensduur te maximaliseren. De stuwkracht neemt hoe dan ook af bij temperaturen boven de nominale temperatuur — die vaak het breekpunt of de breektemperatuur wordt genoemd.

Snelheid

De grootte van de snelheidsvector van een vliegtuig (ten opzichte van het coördinatenstelsel van het luchtvaartterrein).

Nominale stuwkracht

De levensduur van een vliegtuigmotor is sterk afhankelijk van de bedrijfstemperaturen van de onderdelen hiervan. Hoe groter het gegenereerde vermogen of de stuwkracht, hoe hoger de temperaturen en hoe korter de levensduur. Om een evenwicht te bereiken tussen de vereisten op het gebied van de prestaties en de levensduur, worden aan nominale motoren stuwkrachtwaarden toegekend voor de start, het klimmen en de kruissnelheid die het normale maximumvermogen bepalen.

Parameter voor de vaststelling van de stuwkracht

De piloot kan geen motorstuwkracht selecteren, maar wel een geschikte instelling van deze parameter die in de cockpit wordt getoond. Gewoonlijk is dit ofwel de motordrukverhouding (EPR) ofwel, bij lagedrukrotoren (of -propellers), de rotatiesnelheid (N 1).

Symbolen

De waarden zijn dimensieloos, tenzij anders vermeld. Symbolen en afkortingen die niet hieronder zijn vermeld, worden alleen lokaal gebruikt en worden gedefinieerd in de tekst. De subscripts 1 en 2 geven de omstandigheden aan respectievelijk het begin en het einde van een segment weer. Bovenstreepjes geven de gemiddelde waarden van een segment weer, d.w.z. het gemiddelde van de start- en eindwaarden.

a

Gemiddelde versnelling (in ft/s2)

amax

Maximale beschikbare versnelling (in ft/s2)

A, B, C, D

Klepcoëfficiënten

E, F, GA,B, H

Motorstuwkrachtcoëfficiënten

Fn

Netto stuwkracht per motor (in lbf)

Fn/δ

Gecorrigeerde netto stuwkracht per motor (in lbf)

G

Klimgradiënt

G′

Klimgradiënt bij uitgeschakelde motor

GR

Gemiddelde baanhelling, positief opwaarts

g

Zwaartekrachtversnelling (in ft/s2)

ISA

Internationale standaardatmosfeer

N *

Aantal motoren dat stuwkracht levert

R

Weerstand/lift-verhouding CD/CL

ROC

Stijgsnelheid van het segment (ft/min)

s

Afgelegde afstand over de grond over het grondtraject (in ft)

sTO8

Startlengte bij een tegenwind van 8 kt (in ft)

sTOG

Startlengte gecorrigeerd voor w en GR (in ft)

sTOw

Startlengte bij tegenwind w (in ft)

T

Luchttemperatuur (in °C)

TB

Breekpunttemperatuur (in °C)

V

Grondsnelheid (in kt)

VC

Gekalibreerde luchtsnelheid (in kt)

VT

Werkelijke luchtsnelheid (in kt)

W

Gewicht van het vliegtuig (in lb)

w

Snelheid van de tegenwind (in kt)

ΔΔs

Lengte van het segment stilstaande lucht geprojecteerd op het grondtraject (in ft)

Δsw

Lengte van het segment geprojecteerd op de grond, gecorrigeerd voor tegenwind (in ft)

δ

p/po, de verhouding van de omgevingsluchtdruk op de vliegtuighoogte tot de standaard luchtdruk op gemiddeld zeeniveau: po = 101,325 kPa (of 1 013,25 mb)

ε

Dwarshelling (in radialen)

γ

Stijg-/daalhoek (in radialen)

θ

(T + 273,15)/(T0 + 273,15) de verhouding van de luchttemperatuur op een bepaalde hoogte tot de standaardluchttemperatuur op gemiddeld zeeniveau: T 0 = 15,0 °C

σ *

ρ/ρ0 = de verhouding van de luchtdichtheid op een bepaalde hoogte tot de gemiddelde waarde op zeeniveau (ookσ = δ/θ)

B1   INLEIDING

Vliegbaansynthese

In dit aanhangsel worden voornamelijk procedures aanbevolen voor de berekening van een vluchtprofiel van een vliegtuig op basis van specifieke aerodynamische en motorparameters, het gewicht van het vliegtuig, de atmosferische omstandigheden, het grondtraject en de operationele procedure (vluchtconfiguratie, instelling van de motor, voorwaartse snelheid, zijwaartse snelheid enz.). De operationele procedure wordt beschreven aan de hand van een reeks procedurele stappen die voorschrijven hoe het profiel moet worden gevlogen.

Het vluchtprofiel voor het opstijgen of landen wordt weergegeven door een reeks van rechte lijnsegmenten waarvan de eindpunten profielpunten worden genoemd. Het wordt berekend aan de hand van aerodynamische en stuwkrachtvergelijkingen die talrijke coëfficiënten en constanten bevatten die beschikbaar moeten zijn voor de specifieke combinatie van het casco en de motor. Dit berekeningsproces wordt in de tekst beschreven als het proces van vliegbaansynthese.

Naast de prestatieparameters voor het vliegtuig, die kunnen worden verkregen uit de ANP-gegevensbank, vereisen deze vergelijkingen de bepaling van 1) het totaalgewicht van het vliegtuig, 2) het aantal motoren, 3) de luchttemperatuur, 4) de hoogte van de baan, en 5) de procedurele stappen (uitgedrukt als het vermogen, de vleugelklephoeken, de snelheid en, tijdens de versnelling, de gemiddelde stijg-/daalsnelheid) voor elk segment tijdens de start en landing. Elk segment wordt vervolgens ingedeeld als rolstart, start of landing, klim met constante snelheid, vermindering van het vermogen, klim met versnelling of zonder intrekken van de kleppen, daling met of zonder vertraging en/of gebruik van de kleppen, of laatste deel van de landing. Het vluchtprofiel wordt stap voor stap opgebouwd met beginparameters voor elk segment die gelijk zijn aan die aan het einde van het voorgaande segment.

De aerodynamische-prestatieparameters in de ANP-gegevensbank zijn bedoeld om een redelijk nauwkeurig beeld van de daadwerkelijke vliegbaan van een vliegtuig te geven voor de specifieke referentieomstandigheden (Zie paragraaf 2.7.6 van de hoofdtekst). De aerodynamische parameters en de motorcoëfficiënten zijn echter geschikt gebleken voor luchttemperaturen tot 43 °C, vlieghoogten tot 4 000 voet en voor de gewichten als vermeld in de ANP-gegevensbank. De vergelijkingen maken dus de berekening mogelijk van vliegbanen bij vliegtuiggewichten, windsnelheden, luchttemperaturen en de hoogten (luchtdrukken) van de baan die anders zijn dan die van het referentiescenario, met, normaal gesproken, voldoende nauwkeurigheid voor het berekenen van de contouren van de gemiddelde geluidsniveaus rond een luchthaven.

In afdeling B-4 wordt uitgelegd hoe voor vertrekken rekening wordt gehouden met de gevolgen van draaiende vluchten. Hierdoor kan rekening worden gehouden met de dwarshelling bij de berekening van de gevolgen van het laterale richteffect (de installatie-effecten). Ook worden de stijghoeken over het algemeen verminderd tijdens een draaiende vlucht, afhankelijk van de straal van de bocht en de snelheid van het vliegtuig. (De gevolgen van bochten tijdens de landing zijn complexer en worden momenteel niet behandeld. Deze zullen echter zelden veel invloed hebben op de geluidscontouren.)

In de afdelingen B-5 tot en met B-9 wordt de aanbevolen methode voor het maken van de vluchtprofielen voor vertrek beschreven, op basis van de coëfficiënten uit de ANP-gegevensbank en de procedurele stappen.

In de afdelingen B-10 en B-11 wordt de methode beschreven die wordt gebruikt voor het maken van vluchtprofielen voor de nadering, op basis van de coëfficiënten uit de ANP-gegevensbank en vluchtprocedures.

In afdeling B-12 is voorzien in uitgewerkte voorbeelden van de berekeningen.

Er is voorzien in afzonderlijke reeksen vergelijkingen voor de bepaling van de netto stuwkracht die wordt geproduceerd door respectievelijk straalmotoren en propellers. Tenzij anders vermeld, zijn de vergelijkingen voor de aerodynamische prestaties van een vliegtuig gelijkelijk van toepassing op vliegtuigen met straalmotoren en vliegtuigen met propellers.

Gebruikte wiskundige symbolen worden gedefinieerd aan het begin van dit aanhangsel en/of waar zij voor het eerst worden geïntroduceerd. In alle vergelijkingen moeten de eenheden van de coëfficiënten natuurlijk overeenstemmen met de eenheden van de bijbehorende parameters en variabelen. Ten behoeve van de consistentie met de ANP-gegevensbank, worden in dit aanhangsel de gebruiken van de luchtvaartprestatietechniek gevolgd; afstanden en hoogten in voet (ft), snelheid in knopen (kt), massa in ponden (lb), kracht in „pounds-force” (gecorrigeerd nettovermogen bij hoge temperaturen) enzovoort — hoewel enkele waarden (bijvoorbeeld atmosferische) in SI-eenheden worden uitgedrukt. Modelbouwers die gebruikmaken van andere eenheden moeten goed opletten dat zij de juiste omrekeningsfactoren toepassen wanneer zij de vergelijkingen aanpassen aan hun behoeften.

Vliegbaananalyse

In sommige toepassingen voor modellering wordt de vliegbaaninformatie niet in procedurele stappen verstrekt, maar als coördinaten uitgedrukt in positie en tijd die gewoonlijk worden bepaald aan de hand van een analyse van de radargegevens. Dit wordt behandeld in afdeling 2.7.7 van de hoofdtekst. In dit geval worden de vergelijkingen van dit aanhangsel „andersom” gebruikt; de parameters voor de motorstuwkracht worden afgeleid van de beweging van het vliegtuig in plaats van andersom. Over het algemeen is dit, wanneer het gemiddelde van de vliegbaangegevens is berekend en deze in segmenten zijn ingedeeld, waarbij elk segment wordt aangemerkt op grond van klim of daling, versnelling of vertraging en stuwkracht- en klepveranderingen, relatief eenvoudig in vergelijking met de vliegbaansynthese, waarbij vaak sprake is van iteratieve processen.

B2   MOTORSTUWKRACHT

De voortstuwende kracht die door elke motor wordt geproduceerd is een van de vijf kwantiteiten die moet worden bepaald aan het einde van elk vliegbaansegment (de andere zijn hoogte, snelheid, motorvermogen en dwarshelling). De netto stuwkracht is het deel van de totale stuwkracht van de motor dat beschikbaar is voor de aandrijving. Voor aerodynamische en akoestische berekeningen wordt de netto stuwkracht bij normale luchtdruk op gemiddeld zeeniveau gebruikt. Dit is bekend als de gecorrigeerde netto stuwkracht, Fn /δ.

Dit is ofwel de netto stuwkracht die beschikbaar is bij de exploitatie bij een specifiek stuwkrachtklasse of de netto stuwkracht wanneer de parameter voor de instelling van de stuwkracht op een bepaalde waarde wordt ingesteld. Voor turbinestraal- en turbofanmotoren die werken volgens een bepaald stuwkrachtcijfer, kan de gecorrigeerde netto stuwkracht volgens de volgende vergelijking worden berekend:



Fn = E + F · Vc + GA· h + GB· h2 + H · T

(B-1)

waarbij

Fn

de netto stuwkracht per motor is, in lbf;

δ

de verhouding van de omgevingsluchtdruk op de vliegtuighoogte tot de standaard luchtdruk op gemiddeld zeeniveau is, d.w.z. tot 101,325 kPa (of 1 013,25 mb) [zie ref. 1];

Fn/δ

de gecorrigeerde netto stuwkracht per motor is, in lbf;

VC

de gekalibreerde luchtsnelheid is, in kt;

T

de temperatuur van de omgevingslucht is waarin het vliegtuig wordt geëxploiteerd, in °C; en

E, F, GA, GB, H

de motorstuwkrachtconstanten of -coëfficiënten zijn voor temperaturen beneden de nominale motortemperatuur bij het gebruikte stuwkrachtklasse (voor het huidige segment van de vliegbaan, d.w.z. opstijgen/opklimmen of benadering), in lb.s/ft, lb/ft, lb/ft2, lb/°C. Deze kunnen worden verkregen uit de ANP-gegevensbank.

Er zijn ook gegevens beschikbaar in de ANP-gegevensbank die de berekening mogelijk maken van niet-opgegeven stuwkracht als functie van een stuwkrachtparameter. Dit wordt door sommige fabrikanten gedefinieerd als de motordrukverhouding EPR en door sommige fabrikanten als de lagedruksrotorsnelheid, of propellersnelheid, N1 . Wanneer deze parameter EPR is, wordt de vergelijking B-1 vervangen door



Fn = E + F · VC + GA · h + GB · h2 + H · T + K1 · EPR + K2 · EPR2

(B-2)

waarbij K 1 en K 2 coëfficiënten uit de ANP-gegevensbank zijn die betrekking hebben op de gecorrigeerde netto stuwkracht en de motordrukverhouding die in de buurt komen van de motordrukverhouding die van belang is voor het opgegeven machgetal van het vliegtuig.

Wanneer de rotatiesnelheid van de motor N1 de parameter is die wordt gebruikt door het cockpitpersoneel voor de vaststelling van de stuwkracht, is de algemene stuwkrachtvergelijking



image

(B-3)

waarbij

N1

de rotatiesnelheid van de lagedrukcompressor (of -propeller) en de turbinetrappen van de motor is, in %;

θ

= (T + 273)/288,15, de verhouding van de absolute totale temperatuur bij de inlaat van de motor tot de absolute standaard luchttemperatuur op gemiddeld zeeniveau [zie 1].

image

de gecorrigeerde lagedruk-rotorsnelheid is, in %; en

K 3, K 4

constanten zijn die zijn afgeleid van de geïnstalleerde motorgegevens, met inbegrip van de desbetreffende N1 -snelheden.

Er moet worden opgemerkt dat E, F, GA, GB en H in de vergelijkingen B-2 en B-3 voor een bepaald vliegtuig verschillende waarden kunnen hebben dan die in vergelijking B-1.

Niet elke term in de vergelijking zal altijd belangrijk zijn. Voor nominale motoren die in bedrijf zijn bij luchttemperaturen beneden het breekpunt (normaal gesproken 30 °C), kan het zijn dat de temperatuurterm bijvoorbeeld niet nodig is. Voor niet-nominale motoren moet rekening worden gehouden met de omgevingstemperatuur bij het bepalen van de nominale stuwkracht. Boven de temperatuur van het nominale vermogen van de motor moet een andere reeks motorstuwkrachtcoëfficiënten (E, F, GA, GB en H) high worden gebruikt voor de bepaling van de beschikbare stuwkracht. Gebruikelijk is om dan F n/δ te berekenen aan de hand van de coëfficiënten voor de lage en de hoge temperatuur en het hogere stuwkrachtniveau te gebruiken voor de temperaturen beneden de temperatuur voor het nominale vermogen en het lagere berekende stuwkrachtniveau te gebruiken voor temperaturen boven de temperatuur voor het nominale vermogen.

Wanneer slechts lage temperatuurcoëfficiënten voor de stuwkracht beschikbaar zijn, kan de volgende verhouding worden gebruikt:



(Fn/δ)high = F · VC + (E + H · TB )·(1 – 0,006 · T)/(1 – 0,006 · TB )

(B-4)

waarbij

(Fn /δ) high

de gecorrigeerde nettostuwkracht bij hoge temperatuur (lbf),

TB

het temperatuurbreekpunt is (gebruik bij het ontbreken van een definitieve waarde een standaardwaarde van 30 °C).

De ANP-gegevensbank biedt waarden voor de constanten en coëfficiënten voor de vergelijkingen B-1 tot en met B-4.

Voor door propellers aangedreven vliegtuigen moet de gecorrigeerde netto stuwkracht per motor worden afgelezen uit de grafieken of worden berekend aan de hand van de vergelijking



Fn = (326 · η · Pp/VT )/δ

(B-5)

waarbij

η

het schroefrendement is voor een bepaalde propellerinstallatie en een functie is van de rotatiesnelheid van de propeller en de vliegsnelheid van het vliegtuig

VT

de werkelijke luchtsnelheid is, in kt

PP

het netto voortstuwingsvermogen is voor een bepaalde vluchtconditie, bijvoorbeeld maximaal start- of stijgvermogen, in hp

De parameters van de vergelijking B-5 voor de instellingen voor de maximale start- en klimstuwkracht kunnen worden gevonden in de ANP-gegevensbank.

De werkelijke luchtsnelheid VT wordt geschat aan de hand van de gekalibreerde vliegsnelheid VC , met de vergelijking



image

(B-6)

waarbij σ de verhouding is tussen de luchtdichtheid op vluchthoogte en de gemiddelde waarde op zeeniveau.

Richtsnoeren voor het werken met een verminderde startstuwkracht

Vaak is het gewicht van vliegtuigen lager dan het toegestane maximum en/of is de beschikbare baanlengte langer dan het vereiste minimum bij het gebruik van de maximale startstuwkracht. In deze gevallen is het gebruikelijk de stuwkracht van de motor tot onder het maximumniveau te beperken om de levensduur van de motoren te verlengen en soms om het geluid te beperken. De stuwkracht van de motor kan alleen worden verminderd tot niveaus waarop een vereiste veiligheidsmarge wordt aangehouden. De berekeningsmethode die door luchtvaartmaatschappijen wordt gebruikt om de mate van stuwkrachtvermindering te bepalen, is navenant geregeld: de methode is complex en houdt rekening met talrijke factoren, waaronder het startgewicht, de omgevingstemperatuur, de aangegeven baanlengtes, de hoogte van de baan en criteria met betrekking tot de obstakelvrije hoogte van de baan. De mate van stuwkrachtvermindering varieert dus van vlucht tot vlucht.

Aangezien zij een groot effect kunnen hebben op de geluidscontouren bij vertrek, dienen modelbouwers voldoende rekening te houden met het gebruik bij verminderde stuwkracht en, om de best mogelijke voorzieningen te treffen, praktisch advies in te winnen bij exploitanten.

Indien een dergelijk advies niet beschikbaar is, wordt nog steeds aangeraden hiermee op andere wijzen rekening te houden. Het is onpraktisch om de berekeningen van de exploitanten over te nemen voor de opstelling van geluidsmodellen; zij zouden ook niet geschikt zijn naast de gebruikelijke vereenvoudigingen en schattingen die worden gemaakt voor het berekenen van de gemiddelde geluidsniveaus op de lange termijn. Als bruikbaar alternatief worden de onderstaande richtsnoeren verstrekt. Het moet worden benadrukt dat er veel onderzoek op dit gebied wordt uitgevoerd en dat deze richtsnoeren dus kunnen worden gewijzigd.

Uit een analyse van zwarte dozen is gebleken dat de mate van stuwkrachtvermindering sterk verband houdt met de verhouding tussen het daadwerkelijke startgewicht en het gereguleerde startgewicht (RTOW), tot een vaste ondergrens ( 29 ); d.w.z.



Fn = (Fn) max · W/WRTOW

(B-7)

waarbij (Fn /δ) max de maximale nominale stuwkracht is, W het daadwerkelijke totale startgewicht is en WRTOW het gereguleerde startgewicht is.

Het RTOW is het maximale startgewicht dat veilig kan worden gebruikt, terwijl wordt voldaan aan de eisen op het gebied van de lengte van de startbaan, het uitvallen van motoren, en obstakels. Het is een functie van de beschikbare baanlengte, de hoogte van de baan, de temperatuur, de tegenwind en de klephoek. Deze informatie kan worden verkregen van de exploitanten en is vermoedelijk gemakkelijker te verkrijgen dan gegevens inzake de daadwerkelijke mate van stuwkrachtvermindering. Het kan ook worden berekend aan de hand van gegevens uit vlieghandboeken.

Verminderde klimkracht

Wanneer de stuwkracht bij de start wordt verminderd, maken exploitanten vaak, maar niet altijd, gebruik van een verminderde klimkracht die onder de maximumniveaus ligt ( 30 ). Dit voorkomt dat zich situaties voordoen waarin het vermogen aan het einde van de eerste klim met startstuwkracht moet worden verhoogd in plaats van teruggeschroefd. Het is echter moeilijker hiervoor een grondreden voor een gemeenschappelijke basis vast te stellen. Sommige exploitanten gebruiken vaste pallen voor een lagere klimkracht dan de maximale klimkracht, die soms worden aangeduid als „Climb 1” en „Climb 2” en die meestal de klimkracht met respectievelijk 10 en 20 procent beperken ten opzichte van het maximum. Er wordt aanbevolen dat de klimkrachtniveaus ook met 10 procent worden verminderd wanneer gebruik wordt gemaakt van verminderde startstuwkracht.

B3   VERTICALE PROFIELEN VAN DE TEMPERATUUR, DRUK, DICHTHEID EN DE WINDSNELHEID

Voor de toepassing van dit document wordt voor schommelingen in de temperatuur, druk en dichtheid bij hoogtes boven gemiddeld zeeniveau uitgegaan van de waarden van de Internationale standaardatmosfeer. De hieronder beschreven methoden zijn gevalideerd voor luchthavens tot op hoogten van 4 000 ft boven zeeniveau en voor luchttemperaturen tot 43 °C (109 °F).

Hoewel de gemiddelde windsnelheid in werkelijkheid verschilt afhankelijk van de hoogte en tijd, is het gewoonlijk niet praktisch hier rekening mee te houden bij de opstelling van geluidscontourmodellen. In plaats daarvan zijn de onderstaande vergelijkingen voor vliegprestaties gebaseerd op de algemene veronderstelling dat het vliegtuig altijd rechtstreeks tegen een (standaard)wind van 8 kt in vliegt, ongeacht de kompasrichting (hoewel niet expliciet rekening wordt gehouden met de gemiddelde windsnelheid bij berekeningen van de geluidsvoortplanting). Er is voorzien in methoden voor het aanpassen van de resultaten bij andere tegenwindsnelheden.

B4   DE EFFECTEN VAN BOCHTEN

In de rest van dit aanhangsel wordt uitgelegd hoe de vereiste eigenschappen moeten worden berekend van de segmenten tussen de profielpunten s en z verbinden, die de tweedimensionale vliegkoers op het verticale vlak boven de grondkoers definiëren. De segmenten worden in volgorde van de bewegingsrichting gedefinieerd. Aan het einde van een segment (of aan het begin van de aanloop in het geval van het eerste segment bij een vertrek), waarvoor de operationele parameters en de volgende procedurele stap zijn vastgesteld, moeten de klimhoek en baanlengte tot het punt waar de vereiste hoogte en/of snelheid worden bereikt, worden berekend.

Als de koers recht is, wordt dit in een enkel segment vervat, waarvan de geometrie dan rechtstreeks kan worden bepaald (zij het soms met een zekere mate van herhaling). Maar wanneer een bocht begint of eindigt of de straal of richting hiervan verandert voordat de vereiste eindwaarden zijn bereikt, voldoet een enkel segment niet, omdat de lift en de weerstand van het vliegtuig veranderen met de dwarshelling. Om rekening te houden met de effecten van de bocht of de klim zijn aanvullende profielsegmenten nodig om de procedurele stap als volgt uit te voeren.

Het ontwerp van het grondtraject wordt beschreven in paragraaf 2.7.13 van de tekst. Dit wordt los van vluchtprofielen van vliegtuigen gedaan (hoewel ervoor wordt gezorgd dat geen bochten worden gedefinieerd die niet onder normale operationele omstandigheden kunnen worden gevlogen). Maar aangezien het vluchtprofiel — hoogte en snelheid als functie van de baanlengte — wordt beïnvloed door bochten, kan het vluchtprofiel niet onafhankelijk van het grondtraject worden vastgesteld.

Om snelheid te behouden in een bocht, moet de aerodynamische vleugeldraagkracht worden verhoogd om de centrifugale kracht, alsook het gewicht van het vliegtuig in evenwicht te houden. Dit leidt vervolgens tot meer weerstand en vereist derhalve meer stuwkracht. De effecten van de bocht worden in de prestatievergelijkingen uitgedrukt als functies van de dwarshelling ε, die, voor een vliegtuig dat horizontaal vliegt bij een constante snelheid in een ronde koers, kan worden berekend volgens de vergelijking



 

image

(B-8)

waarbij

V

de grondsnelheid is, in kt

 

r

de straal van de bocht is, in ft

en

g

de zwaartekrachtversnelling is, in ft/s2

Bij alle bochten wordt uitgegaan van een constante straal en secundaire effecten als gevolg van niet-vlakke vliegbanen worden buiten beschouwing gelaten; dwarshellingen worden gebaseerd op de straal van de bocht r van uitsluitend het grondtraject.

Ter uitvoering van een procedurele stap wordt eerst een voorlopig profielsegment berekend aan de hand van de dwarshelling ε op het beginpunt, zoals vastgesteld volgens vergelijking B-8 voor de straal r van het koerssegment. Als de berekende lengte van het voorlopige segment zodanig is dat dit het begin of eind van een bocht niet kruist, wordt het voorlopige segment bevestigd en de aandacht gericht op de volgende stap.

Maar wanneer het voorlopige segment een of meer begin- of eindpunten van bochten kruist (waar ε verandert) ( 31 ), worden de vluchtparameters voor het eerste dergelijke punt geschat door middel van interpolatie (zie paragraaf 2.7.13), worden zij samen met de coördinaten als eindpuntwaarden bewaard en wordt het segment afgekapt. Het tweede deel van de procedurele stap wordt dan vanaf dat punt toegepast, er nogmaals voorlopig van uitgaande dat het in een enkel segment kan worden voltooid met dezelfde eindwaarden, maar met het nieuwe startpunt en de nieuwe dwarshelling. Wanneer dit tweede segment dan nog een verandering in de straal van de bocht/richting passeert, is een derde segment vereist — enzovoort totdat de eindwaarden worden verkregen.

Benaderingsmethode

Het zal duidelijk zijn dat volledig rekening houden met de effecten van bochten, zoals hierboven beschreven, zeer complexe berekeningen met zich meebrengt, omdat het klimprofiel van een vliegtuig voor elk grondtraject dat het volgt afzonderlijk moet worden berekend. Veranderingen in het verticale profiel als gevolg van bochten hebben echter gewoonlijk een aanzienlijk kleinere invloed op de contouren dan veranderingen in de dwarshelling en sommige gebruikers kunnen ervoor kiezen de complexiteit te vermijden — ten koste van enige nauwkeurigheid — door de effecten van bochten op profielen niet in beschouwing te nemen, maar nog wel rekening te houden met de dwarshelling bij de berekening van de laterale geluidsemissie (zie paragraaf 2.7.19). Volgens deze benadering worden profielpunten voor een bepaalde exploitatie van een vliegtuig slechts eenmaal berekend, uitgaande van een recht grondtraject (waarvoor ε = 0 geldt).

B5   ROLSTART

Startstuwkracht zorgt ervoor dat het vliegtuig versnelt op de baan totdat het opstijgt. Tijdens het eerste deel van de klim wordt aangenomen dat de gekalibreerde snelheid constant is. Er wordt van uitgegaan dat het landingsgestel, indien intrekbaar, kort na het opstijgen wordt ingetrokken.

Voor de toepassing van dit document wordt de daadwerkelijke rolstart benaderd door een gelijkwaardige startlengte (met een standaard tegenwind van 8 kt), sTO8 , gedefinieerd zoals in afbeelding B-1, als de afstand over de baan vanaf het loslaten van de remmen tot het punt waar een verlengde rechte lijn die de eerste vliegbaan van de klim met ingetrokken landingsgestel weergeeft, de baan kruist.

Afbeelding B-1

Gelijkwaardige startlengte

image

Op een vlakke baan wordt de gelijkwaardige lengte van de rolstart, sTO8 , in voet, bepaald door



image

(B-9)

waarbij

B8

een coëfficiënt is voor een specifieke vliegtuig-/klephoekcombinatie voor de ISA-referentieomstandigheden, met inbegrip van de tegenwind van 8 knopen, in ft/lbf

W

het totaalgewicht van het vliegtuig is bij het loslaten van de remmen, in lbf

N

het aantal motoren is dat stuwkracht levert.

Opmerking: Aangezien de vergelijking B-9 met de snelheid en hoogte van de baan rekening houdt met de variatie in stuwkracht, hangt de coëfficiënt B8 voor een desbetreffend vliegtuig uitsluitend af van de klephoek.

Voor een andere tegenwind dan de standaard 8 knopen, wordt de lengte van de rolstart gecorrigeerd aan de hand van de vergelijking



image

(B-10)

waarbij

STOw

de lengte van de rolstart is, gecorrigeerd voor tegenwind, in w, ft

VC

(in deze vergelijking) de gekalibreerde rotatiesnelheid bij de start is, in kt

w

de tegenwind is, in kt

De lengte van de rolstart wordt ook als volgt gecorrigeerd voor de baanhelling:



image

(B-11)

waarbij

STOG

de lengte van de rolstart is (ft), gecorrigeerd voor tegenwind en baanhelling,

a

de gemiddelde versnelling over de baan is, gelijk aan
image , ft/s2

GR

de baanhelling is; die positief is wanneer de start hellingopwaarts plaatsvindt

B6   KLIMMEN MET CONSTANTE SNELHEID

Dit soort segment wordt gekenmerkt door de gekalibreerde snelheid van het vliegtuig, de klepinstelling en de hoogte en dwarshelling aan het einde van het segment, samen met de snelheid van de tegenwind (standaard 8 kt). Zoals bij elk segment, worden de beginparameters van het segment, waaronder de gecorrigeerde netto stuwkracht, gelijkgesteld aan de parameters aan het einde van het voorgaande segment — er zijn geen onderbrekingen (met uitzondering van de klephoek en de dwarshelling die, bij deze berekening, stapsgewijs kunnen veranderen). De netto stuwkracht aan het einde van het segment wordt eerst berekend met behulp van de geschikte vergelijking uit de vergelijkingen B-1 tot en met B-5. De gemiddelde geometrische klimhoek γ (zie afbeelding B-1) wordt dan berekend aan de hand van



image

(B-12)

waarbij de bovenstreepjes de waarden in het midden van een segment weergeven (= het gemiddelde van de waarden op het begin- en eindpunt en normaal gesproken de waarden van het midden van het segment) en

K

een constante is die afhankelijk is van de snelheid en die gelijk is aan 1,01 wanneer VC ≤ 200 kt of anders aan 0,95. Deze constante vertegenwoordigt de effecten op de klimhoek bij het stijgen bij een tegenwind van 8 knopen en een versnelling die inherent is aan het klimmen bij een constante gekalibreerde vliegsnelheid (de daadwerkelijke snelheid neemt toe naarmate de luchtdichtheid bij het stijgen afneemt).

R

de verhouding is van de weerstandscoëfficiënt tot de liftcoëfficiënt van het vliegtuig bij de gegeven klepinstelling. Het wordt aangenomen dat het landingsgestel is ingetrokken.

ε

Dwarshelling, radialen

De klimhoek wordt gecorrigeerd voor tegenwind w, aan de hand van:



image

(B-13)

waarbij γ w de gemiddelde klimhoek is, gecorrigeerd voor tegenwind.

De afstand die het vliegtuig aflegt over het grondtraject, Δs, terwijl het klimt met hoek γ w , van een aanvankelijke hoogte h 1 tot een definitieve hoogte h 2, wordt berekend aan de hand van



image

(B-14)

In de regel hebben twee verschillende fasen van een vertrekprofiel betrekking op een klim bij constante snelheid. De eerste fase, soms aangeduid als het initiële klimsegment, is onmiddellijk na het opstijgen, wanneer de veiligheidseisen voorschrijven dat het vliegtuig met een minimale vliegsnelheid vliegt die ten minste zo hoog is als de veilige startsnelheid. Dit is een gereguleerde snelheid die moet worden bereikt op 35 ft boven de baan bij een normale exploitatie. Het is echter gebruikelijk om een aanvankelijke stijgsnelheid aan te houden die iets boven de veilige startsnelheid ligt, gewoonlijk 10 tot 20 kt hoger, omdat dit de aanvankelijke klimhoek die wordt bereikt, verbetert. De tweede fase is na het intrekken van de kleppen en de eerste versnelling en wordt aangeduid als voortgezette klim.

Tijdens de initiële klim hangt de vliegsnelheid af van de instelling van de kleppen bij de start en het totale gewicht van het vliegtuig. De gekalibreerde aanvankelijke klimsnelheid VCTO wordt berekend aan de hand van de eerste ordebenadering:



image

(B-15)

waarbij C een coëfficiënt is die past bij de instelling van de kleppen (kt/√lbf), zoals gevonden in de ANP-gegevensbank.

Voor de voortgezette klim na de versnelling is de gekalibreerde snelheid een parameter die door de gebruiker moet worden ingevoerd.

B7   VERMINDERING VAN HET VERMOGEN (OVERGANGSSEGMENT)

Het vermogen wordt op een bepaald moment na de start verminderd („cut back”) ten opzichte van de startinstelling om de levensduur van de motor te verlengen en vaak om het lawaai in bepaalde gebieden te beperken. De stuwkracht wordt normaal gesproken verminderd tijdens ofwel een klimsegment bij constante snelheid (afdeling B6), ofwel een versnellingssegment (afdeling B8). Aangezien dit een relatief korte procedure is, die doorgaans slechts 3 tot 5 seconden duurt, wordt deze gemodelleerd door middel van toevoeging van een „overgangssegment” aan het hoofdsegment. Hiervoor wordt normaal gesproken een horizontale grondafstand van 1 000 ft (305 m) genomen.

Mate van stuwkrachtvermindering

Bij een normale exploitatie wordt de stuwkracht van de motor verminderd tot de maximale stuwkrachtinstelling voor de klim. In tegenstelling tot de startstuwkracht, kan de stuwkracht voor de klim voor onbepaalde tijd worden aangehouden, in de praktijk gewoonlijk totdat het vliegtuig zijn aanvankelijke kruishoogte heeft bereikt. De maximale stuwkracht voor de klim wordt bepaald aan de hand van de vergelijking B-1, met gebruikmaking van de door de fabrikant verstrekte maximale stuwkrachtcoëfficiënten. Voorschriften op het gebied van geluidsbeperking kunnen echter een verdere stuwkrachtvermindering vereisen, die soms wordt aangeduid als „deep cutback”. Omwille van de veiligheid wordt de maximale stuwkrachtvermindering beperkt ( 32 ) tot een niveau dat wordt bepaald aan de hand van de prestaties van het vliegtuig en het aantal motoren.

Het minimumniveau van „verminderde stuwkracht” wordt soms aangeduid als de „verminderde stuwkracht” met uitgeschakelde motor:



image

(B-16)

waarbij

δ2

de drukverhouding is op de hoogte h2

G′

de klimgradiënt bij uitgeschakelde motor in procenten is:

= 0 % voor vliegtuigen met een systeem voor een automatisch herstel van stuwkracht; of,

= 1,2 % voor een vliegtuig met 2 motoren

= 1,5 % voor een vliegtuig met 3 motoren

= 1,7 % voor een vliegtuig met 4 motoren

Klimsegment bij constante snelheid met vermindering van vermogen

De gradiënt van een klimsegment wordt berekend aan de hand van de vergelijking B-12, waarbij de stuwkracht wordt berekend aan de hand van B1, met maximale klimcoëfficiënten, of B-16, bij verminderde stuwkracht. Het klimsegment wordt vervolgens opgesplitst in twee subsegmenten die beide dezelfde klimhoek hebben. Dit wordt geïllustreerd in afbeelding B-2.

Afbeelding B-2

Klimsegment bij constante snelheid met vermindering (illustratie — niet op schaal)

image

Aan het eerste subsegment wordt een grondafstand van 1 000 ft (305 m) toegekend en de gecorrigeerde netto stuwkracht per motor aan het einde van 1 000 ft wordt gelijkgesteld aan de beperkte waarde. (Als de oorspronkelijke horizontale afstand minder is dan 2 000 ft, wordt de helft van het segment gebruikt voor de vermindering van de stuwkracht.) De definitieve stuwkracht in het tweede subsegment wordt ook gelijkgesteld aan de verminderde stuwkracht. In het tweede subsegment wordt dus met een constante stuwkracht gevlogen.

B8   VERSNELLING VAN DE KLIM EN INTREKKEN VAN DE KLEPPEN

Dit volgt gewoonlijk op de initiële klimfase. Zoals voor alle segmenten geldt, zijn de beginpunten voor de hoogte h 1, de werkelijke luchtsnelheid V T 1 en de stuwkracht (Fn/δ)1 die van het einde van het voorgaande segment. De gekalibreerde snelheid V C 2 op het eindpunt en de gemiddelde stijgsnelheid ROC worden door de gebruiker ingevoerd (de dwarshelling ε is een functie van de snelheid en de straal van de bocht). Omdat zij onderling afhankelijk zijn, moeten de eindhoogte h 2, de daadwerkelijke eindsnelheid V T 2, de eindstuwkracht (Fn/δ)2 en de baanlengte van het segment Δs worden berekend door iteratie; de eindhoogte h 2 wordt aanvankelijk geschat en vervolgens opnieuw berekend door herhaaldelijk de vergelijkingen B-16 en B-17 te gebruiken totdat het verschil tussen de opeenvolgende schattingen kleiner is dan een bepaalde tolerantie, bijvoorbeeld één voet. Een praktische eerste schatting is h 2 = h 1 + 250 voet.

De baanlengte van het segment (horizontaal afgelegde afstand) wordt als volgt geschat:



image

(B-17)

waarbij

0,95

een factor is om rekening te houden met het effect van een tegenwind van 8 kt bij een klim van 160 kt

k

een constante is voor het omzetten van knopen in ft/sec = 1,688 ft/s per kt

V T2

= de werkelijke luchtsnelheid aan het einde van het segment, in kt:

image

waarbij σ2 = luchtdichtheidsverhouding op eindhoogte h 2

amax

= maximale versnelling bij een horizontale vlucht (ft/s2)

=image

G

= klimgradiëntimage

waarbij ROC = stijgsnelheid, ft/min

Aan de hand van deze schatting van Δs wordt de eindhoogte h 2′ vervolgens opnieuw geschat volgens de vergelijking:



h2 = h 1 + s · G/0,95

(B-18)

Zolang de fout
image buiten de vastgestelde tolerantie ligt, worden de stappen B-17 en B-18 herhaald met gebruik van de nieuwste iteratiewaarden voor het einde van het segment voor de hoogte h 2, de werkelijke luchtsnelheid V T2 en de gecorrigeerde netto stuwkracht per motor (Fn/δ)2. Wanneer de fout binnen de tolerantie ligt, wordt de iteratieve cyclus beëindigd en het versnellingssegment vastgesteld met de definitieve waarden voor het einde van het segment.

Opmerking: Indien tijdens het proces van iteratie (a maxG·g) < 0,02 g, is de versnelling wellicht te klein om de gewenste V C2 over een redelijke afstand te bereiken. In dit geval kan de klimgradiënt worden beperkt tot G = a max /g – 0,02, waardoor de gewenste klimsnelheid in feite wordt verminderd teneinde een aanvaardbare versnelling te behouden. Als G < 0,01 moet worden geconcludeerd dat er niet voldoende stuwkracht is om de gespecificeerde versnelling en stijgsnelheid te bereiken; de berekening moet worden afgebroken en de procedurele stappen moeten worden herzien ( 33 ).

De lengte van het versnellingssegment wordt gecorrigeerd voor de tegenwind w aan de hand van:



image

(B-19)

Versnellingssegment met vermindering

Een vermindering van de stuwkracht wordt op dezelfde wijze ingevoerd in een versnellingssegment als in een segment voor constante snelheid: door het eerste deel van het segment te veranderen in een overgangssegment. De mate van stuwkrachtvermindering wordt op dezelfde wijze berekend als bij de procedure voor stuwkrachtvermindering bij constante snelheid, door uitsluitend de vergelijking B-1 te gebruiken. Let erop dat het over het algemeen niet mogelijk is om te versnellen en klimmen bij het aanhouden van de minimale stuwkrachtinstelling bij uitgeschakelde motor. Aan de stuwkrachtovergang wordt een grondafstand van 1 000 ft (305 m) toegekend en de gecorrigeerde netto stuwkracht per motor aan het einde van de 1 000 ft wordt gelijkgesteld aan de beperkte waarde. De snelheid aan het einde van het segment wordt bepaald door interatie voor een segmentlengte van 1 000 ft. (Als de oorspronkelijke horizontale afstand minder is dan 2 000 ft, wordt de helft van het segment gebruikt voor de stuwkrachtwijziging.) De definitieve stuwkracht in het tweede subsegment wordt ook gelijkgesteld aan de verminderde stuwkracht. In het tweede subsegment wordt dus met een constante stuwkracht gevlogen.

B9   EXTRA KLIM- EN VERSNELLINGSSEGMENTEN NA HET INTREKKEN VAN DE KLEPPEN

Wanneer aanvullende versnellingssegmenten worden opgenomen in de vliegbaan voor vertrek, moeten de vergelijkingen B-12 tot en met B-19 opnieuw worden gebruikt om de grondafstand, de gemiddelde klimhoek en de gewonnen hoogte voor elk segment te berekenen. Zoals hierboven moet de definitieve hoogte van het segment worden geschat door middel van iteratie.

B10   DALING EN VERTRAGING

Bij de nadering van een vlucht moet het vliegtuig normaal gesproken dalen en vertragen in voorbereiding op het eindnaderingssegment, waarin de kleppen zijn ingesteld voor de nadering en het landingsgestel is uitgeklapt. De vluchtmechaniek is ongewijzigd ten opzichte van het geval van vertrek; het belangrijkste verschil is dat het hoogte- en snelheidsprofiel meestal bekend is en de stuwkrachtniveaus van de motor moeten worden geschat voor elk segment. De basisvergelijking voor de krachtbalans is:



image

(B-20)

Vergelijking B-20 kan op twee verschillende manieren worden gebruikt. Ten eerste kan de snelheid van het vliegtuig aan het begin en einde van een segment worden bepaald, samen met een daalhoek (of de horizontale afstand van het segment) en de aanvankelijke en definitieve hoogten van het segment. In dit geval kan de vertraging worden berekend aan de hand van:



image

(B-21)

waarbij Δs de grondafstand is en V 1 en V 2 de aanvankelijke en definitieve grondsnelheden zijn die zijn berekend aan de hand van



image

(B-22)

De vergelijkingen B-20, B-21 en B-22 bevestigen dat een sterkere tegenwind bij de vertraging over een bepaalde afstand bij een constante daling ertoe leidt dat meer stuwkracht nodig is om dezelfde vertraging aan te houden, terwijl een staartwind ertoe leidt dat minder stuwkracht nodig is om dezelfde vertraging te aan te houden.

In de praktijk worden de meeste, zo niet alle, vertragingen tijdens de nadering uitgevoerd bij stationaire stuwkracht. Voor de tweede toepassing van de vergelijking B-20 wordt de stuwkracht dus vastgesteld op stationair en de vergelijking iteratief toegepast om (1) de vertraging en (2) de hoogte aan het einde van het vertragingssegment te bepalen — op een vergelijkbare wijze als voor de versnellingssegmenten bij vertrek. In dit geval kan de vertragingsafstand zeer verschillend zijn bij tegen- en staartwind en is het soms nodig om de daalhoek te verkleinen om redelijke resultaten te behalen.

Voor de meeste vliegtuigen is de stationaire stuwkracht niet gelijk aan nul en voor veel vliegtuigen is het ook een functie van de vliegsnelheid. De vergelijking B-20 wordt dus opgelost voor de vertraging door de stationaire stuwkracht in te voeren; de stationaire stuwkracht wordt berekend aan de hand van de vergelijking:



(Fn /δ) idle = Eidle + Fidle · VC + GA,idle · h + GB,idle · h2 + Hidle · T

(B-23)

waarbij (Eidle, Fidle GA,idle, GB,idle en Hidle ) stationaire stuwkrachtcoëfficiënten van de motor zijn die beschikbaar zijn in de ANP-gegevensbank.

B11   NADERING

De gekalibreerde naderingssnelheid, VCA , houdt verband met het bruto landingsgewicht volgens een vergelijking die vergelijkbaar is met vergelijking B-11, namelijk



image

(B-24)

waarbij de coëfficiënt D (kt /Ölbf) overeenkomt met de stand van de kleppen voor de landing.

De gecorrigeerde netto stuwkracht per motor tijdens de daling via het glijpad voor de nadering wordt berekend door het oplossen van vergelijking B-12 voor het landingsgewicht W en de weerstand/lift-verhouding R behorend bij de stand van de kleppen met uitgeklapt landingsgestel. De instelling van de kleppen moet die zijn die normaal gesproken wordt gebruikt bij de daadwerkelijke exploitatie. Tijdens de nadering kan worden aangenomen dat de daalhoek van het glijpad γ constant is. Voor straalvliegtuigen en meermotorige propellervliegtuigen is γ doorgaans – 3°. Voor eenmotorige propellervliegtuigen is γ doorgaans – 5°.

De gemiddelde gecorrigeerde netto stuwkracht wordt berekend door de vergelijking B-12 om te keren, met K = 1,03 om rekening te houden met de vertraging die inherent is aan het vliegen van een dalende vliegbaan, met een referentie-tegenwind van 8 knopen bij de constante gekalibreerde snelheid, als berekend volgens vergelijking B-24, d.w.z.



image

(B-25)

Voor tegenwind die geen 8 kt is, wordt de gemiddelde gecorrigeerde netto stuwkracht



image

(B-26)

De horizontale afstand die is afgelegd, wordt berekend aan de hand van:



image

(B-27)

(positief, omdat h1 > h2 en γ negatief is).




Aanhangsel C

Modellering van laterale spreiding over het grondtraject

Er wordt aanbevolen dat de laterale spreiding over het grondtraject, bij gebrek aan radargegevens, te modelleren op basis van de veronderstelling dat de spreiding van de trajecten die haaks staan op het hoofdtraject een normale Gauss-distributie volgt. Er is gebleken dat deze aanname in de meeste gevallen redelijk is.

Uitgaande van een Gauss-distributie met een standaardafwijking S, geïllustreerd in afbeelding C-1, valt ongeveer 98,8 % van alle verplaatsingen binnen de grenzen van ± 2,5·S (d.w.z. binnen een strook met een breedte van 5·S).

Afbeelding C-1

Onderverdeling van een grondtraject in 7 subtrajecten.

De breedte van de strook is 5 maal de standaardafwijking van de spreiding van het grondtraject

image

Een Gauss-distributie kan normaal gesproken adequaat worden gemodelleerd met 7 afzonderlijke subtrajecten die gelijkmatig zijn verdeeld tussen de grenzen van de strook ±2,5·S, zoals weergegeven in afbeelding C-1.

De geschiktheid van de benadering hangt echter af van de verhouding tussen de trajectspreiding van de subtrajecten en de hoogten van het vliegtuig daarboven. Er kunnen zich situaties voordoen (bij zeer smalle of zeer verspreide trajecten) waarin een verschillend aantal subtrajecten beter is. Wanneer er te weinig subtrajecten zijn, worden „vingers” zichtbaar in de contouren. De tabellen C-1 en C-2 tonen de parameters voor een opsplitsing in 5 tot 13 subtrajecten. Tabel C-1 toont de plaats van de desbetreffende subtracjecten, tabel C-2 geeft het bijbehorende percentage van bewegingen op elk subtraject.



Tabel C-1

Plaats van 5, 7, 9, 11 of 13 subtrajecten.

De totale breedte van de strook (met 98 % van alle bewegingen) is 5 maal de standaardafwijking

Subtrajectnummer

Locatie van de subtrajecten voor de onderverdeling in

5 subtrajecten

7 subtrajecten

9 subtrajecten

11 subtrajecten

13 subtrajecten

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